GTEM室内脉冲场分析及对数周期天线的响应规律研究

为研究对数周期天线(LPGA)的方波脉冲响应特性,利用GTEM室和CST仿真软件对LPGA方波脉冲响应信号进行实验测试与仿真分析.利用实验室自行研制的超宽带电场测试系统对GTEM室进行校准,得到了室内电场强度E(t)与方波源的输出电压V(t)和芯板高度h之间的关系;搭建GTEM室中天线脉冲响应测试平台,得到不同辐照方向下的LPGA方波脉冲时域响应信号;利用CST仿真软件建立对数周期天线的3D模型,得到响应信号幅值的开路电路模型.     

外军天波超视距雷达建设管窥

天波超视距雷达为了适应电离层不同高度是把电磁波折射到预定的探测空域,通常工作在(5-30)MHz的宽阔域范围。探测距离远达(800-3500)km的小雷达截面目标,发射平均功率常达几百千瓦,早期使用脉冲体制,现今多用连续波体制以获得更大的平均功率。采用连续波体制时要隔离发射天线信号对接收系统的泄漏,发射和接收天线一般要离开近百km。     

电子系统电磁辐照效应实验研究

以某复杂电子系统为研究对象,利用千兆瓦级超宽带(UWB)电磁脉冲辐射装置进行辐照效应实验,研究了在系统开门和关门状态下,系统内04、08号组合各检测点的响应以及接收天线在不同方位时02号组合检测点上的响应特性,并对响应波形进行了频谱分析。结果表明:在场强为2.0×104V/m的超宽带源(上升时间0.3 ns,脉宽3~4 ns)辐照时,开门的情况下系统内部电路上响应的电压有的达到1.6 kV,天线最佳耦合状态下系统02组合电路上响应的电压有的也达到1.6 kV,可能对电磁敏感器件造成损伤;系统开门和关门两种状态下,系统响应的带宽都在0~500 MHz左右,主频为70 MHz左右,远离系统的工作频率。所以,该频率电磁场并不是影响系统的主要因素,但是,过高的响应电压有时会形成带外耦合,干扰系统或造成硬损伤。     

冲激回波信号的双二重相关匹配滤波技术研究

超宽带冲激脉冲回波检测是超宽带雷达探测目标的关键,检测效能的高低将决定超宽带雷达的应用.在传统二重相关匹配滤波技术的基础上,提出了双二重相关匹配滤波技术.分析了双二重相关匹配滤波技术的检测原理,建立了超宽带冲激脉冲串回波信号模型,对比了不同信噪比下2种接收技术的仿真结果,仿真结果表明接收技术改进后能进一步抑制噪声,提高信噪比.研究对超宽带雷达接收机的设计有一定的借鉴和参考价值.     

高功率UWB天线阵及其在外场探测中的应用

运用切割式巴仑实现高功率超宽带天线的平衡馈电,并用FDTD进行仿真分析。研制出2×4元高功率天线阵,测量结果显示该天线阵能耐250kV以上高压,工作带宽达6个倍频(200～12 000MHz),具有较好的脉冲波形保真性。利用所研制的天线阵列建立外场探测实验系统,在外场进行目标探测试验。结果表明该天线阵可以用于实际的超宽带雷达发射天线阵,为高功率源在雷达探测中的应用作出了初步探索。     

一种近地面工作时域天线特性分析

由于无载频探地雷达是一种近地面时域毫微秒脉冲探测系统,受半无限大有耗媒质界面的限制,所以对近地面时域天线的辐射特性的分析与计算极为困难。研制了一种贴片电阻加载的振子天线,用FDTD方法对其进行的分析和实际应用结果表明天线具有良好的波形保真度、良好的辐射特性和屏蔽效果,可以广泛地应用于探地雷达和其它超宽带系统。     

单通道相控阵雷达及类波束形成技术

针对常规相控阵雷达的馈线网络小型化问题以及由发射高增益定向波束引起雷达信号被截获概率较大的问题,提出了一种新的相控阵雷达系统。该系统的馈线网络中仅有一个带移相器的收发共用通道,在时序控制模块的控制下贯续接入各收发共用的阵元进行发射信号馈送或信号接收,同一时刻只有一个阵元与通道连接。基于此系统提出了类波束形成的概念与技术,通过各阵元依次发射时间分集的脉冲信号形成类发射波束;各阵元依次接收这些脉冲信号并进行相干脉冲积累以形成类接收波束;并通过控制移相器的相移量以及通道切换时间形成各阵元间发射或接收的相位差进而控制类波束的最大指向。仿真分析证明了该系统能以较小的硬件规模在不形成高增益定向波束的前提下具有与常规相控阵相当的性能。     

心形超宽带陷波天线的设计

文章设计了一种新颖的心形超宽带陷波天线。该天线采用微带线馈电,为了获得超宽带特性,将天线的辐射贴片设计成渐变的心形形状,同时在地板上切角来获得良好的阻抗匹配。为了去除超宽带频带内的来自无线局域网(WLAN)频段的干扰,在辐射贴片上引入U形槽使其具有陷波功能。仿真结果表明该天线覆盖了3.4GHz~14GHz的频带范围,并实现了在5GHz~6GHz处形成阻带特性,结构简单,适用于超宽带系统的实际应用。     

电扫偶极子相控阵天线的空域极化特性分析

推导了偶极子线性阵列和平面相控阵天线在空域波束电扫时辐射场的极化特性,建立了数学模型。计算结果和仿真分析表明:偶极子相控阵天线辐射场在空域扫描各个波位的极化特性并不一致,是具有一定差异的,当待测目标的方向偏离天线电轴方向时,所接收到的电波极化状态也会随偏离电轴的方向和仰角而改变。该结论对于现代电子战中相控阵天线系统的精确建模与仿真具有重要意义,对于研究和利用天线的极化特性进行雷达极化抗干扰技术是非常必要的。     

自适应通信天线

一、自适应天线的基本功能及原理在现代军事无线电通信中,如何抗干扰,特别是抗敌方的针对性干扰,对于保障我方作战通信联络是一个极为严重而迫切需要解决的课题。采用自适应天线作接收天线,是抗通信干扰的有效手段之一。在国际上,作为一项新技术,它已从实验室开发研制阶段进入实际应用。本讲座讲述抗干扰自适应通信接收天线的基本原理。我们先从天线的基本特性——发射或接收无线电波的方向性讲起。就接收信号而言,对     

潜艇自航模水下长波遥控系统

提出了利用无线长波对水下潜艇自航模进行长波遥控的通信技术,阐述了长波遥控的发射、接收及天线系统的硬件组成和系统设计。对发射天线的现场测试结果进行了分析,提出了实际电路的阻抗匹配实现方法;对接收信号的噪声和灵敏度等有关问题进行了分析,采用天线的方向性自适应控制技术解决了潜艇水下接收,在实际应用中取得较好的效果。     

某通信电台天线超宽带耦合效应研究

利用时域有限差分方法（FDTD）,结合端接负载模型,计算某指挥控制系统置于方舱上壁的鞭状天线的超宽带（UWB）耦合效应。计算结果表明：该天线在超宽带环境中耦合的最大电流在35 A左右;当入射波的电场方向与天线方向一致时,天线上可以感应更大的电流;由于方舱上壁反射电磁场的作用,当仰角在120°左右时,天线上的感应电流峰值最大;超宽带脉冲平行于车长方向入射该系统能比垂直入射该系统,感应出更大的电流。     

用于超宽带引信目标回波模拟的窄脉冲电路设计

超宽带引信目标回波模拟器是对超宽带引信进行成批、快速测试的有效手段,而超宽带窄脉冲产生电路的设计是其关键技术之一。目前的窄脉冲产生电路多是针对高斯脉冲或者双极高斯脉冲所设计,不能直接用于回波模拟器窄脉冲的产生。在球形目标回波假设的前提下,提出了一种使用阶跃恢复二极管(SRD)和超宽带滤波器联合设计产生二阶高斯脉冲信号对引信回波进行模拟的方法。通过仿真确定了SRD电路参数、超宽带滤波器的性能指标及其尺寸,根据仿真结果实现了窄脉冲产生电路。测量结果表明,所产生的窄脉冲信号波形与理论波形基本一致。     

改进后的霍克导弹,加强了防空体系

雷锡恩公司生产的改进后的霍克导弹,是在训练演习的时候,对着目标靶机从导弹发射器上发射的。埃及的防空部队将在春天开始接收首批交付的12个导弹连。雷锡恩公司生产的改进后的霍克防空导弹截获和发控设备（如上图）,包括脉冲截获雷达,（从左到右）,信息协调中心,发控数据处理和通讯中心;导弹连控制中心,包括雷达及连续波截获雷达。脉冲截获雷达天线（装在明显的位置上）,在D——波段工作,用它接收从目标反射回来的能量,脉冲截获雷达系统有一个动目标显示器和参差脉冲重复率。射频脉冲由适合于动目标显示的稳定高功率振荡器产生。     

一种小型化超宽带平面伞状天线

介绍了一种小型化超宽带全向微带天线。提出一种平面伞状贴片天线结构,采用电磁仿真软件HFSS分析该天线的阻抗带宽、方向图及增益特性。仿真与实测样品对比分析表明,提出的小型化超宽带平面伞状天线能够满足工程应用需要。     

时域TEM喇叭天线的分析和设计

TEM喇叭是一种超宽带天线,但迄今为止大都是利用频域的概念来研究的。本节从波模理论出发,提出喇叭的开口阻抗不能看作真空波阻抗,它与喇叭尺寸、张角有关;由于冲激脉冲有时序性,反射只与局部结构有关。介绍了实际制作的TEM喇叭天线,并给出了实验结果,表明它具有良好的阻抗匹配特性和波形保真性,对时域天线的研究具有很好的理论和实用价值。     

基于实数编码遗传算法的超宽带波形设计

采用实数编码的遗传算法对超宽带(UWB)波形进行了独特设计。以正弦高斯脉冲作为基函数,提出了一种新的适应度函数表示方法,应用此方法设计出了更符合美国联邦通信委员会(FCC)提出的辐射掩蔽特性要求的脉冲波形,并对设计脉冲进行了链路预算。仿真结果表明:采用实数编码的遗传算法优化设计得到的超宽带波形效果好且仿真时间复杂度低;与随机组合脉冲相比,设计出的脉冲在信号传输性能方面更具优势。     

基于脉冲块追赶的双基地雷达空间同步技术

为解决脉冲追赶技术在双基地雷达空间同步上的应用问题,提出了一种基于脉冲块追赶的双基地雷达空间同步技术,推导了脉冲块追赶时间表的计算公式,提出了以接收机波束形成速率为标准的工程可实现性分析方法,并对脉冲块追赶下的接收波束宽度和波束形成速率进行了仿真分析。仿真结果表明,在相同的双基距离积下,减小发射波束宽度、基线距离、发射脉冲宽度以及增大脉冲块长度可以降低对接收机波束形成的要求,便于工程实现。     

无线电引信超宽带电磁脉冲效应研究

利用超宽带(UWB)电磁脉冲发生器对不同姿态的某型无线电引信进行了超宽带电磁脉冲辐照实验研究。实验表明:电点火头本身在UWB辐照下是安全的,当超宽带电磁脉冲峰峰值场强达到106 kV/m时,在引信加电工作情况下可以使实验引信全部引爆;此外,引信-弹体自身等效天线长度增加会导致无线电引信超宽带电磁脉冲效应更加明显。     

超宽带单脉冲接收机的设计与仿真

将单脉冲雷达技术与超宽带雷达相结合,提出了一种新的幅值比较超宽带单脉冲雷达接收机结构,该接收机通过4个加脊喇叭方形馈源阵列天线接收回波信号,经比较器电路后产生和、差信号,对信号进行互相关处理及幅值比较处理后即可确定目标的位置.最后给出了超宽带单脉冲接收机的仿真过程与仿真结果,证实了所得的和、差信号与测量值之间具有较好的一致性.