电磁波在均匀磁化等离子体中的衰减与反射

等离子体覆盖住金属导体,通过等离子体对入射电磁波的折射、吸收,使得入射波功率衰减,降低了反射功率,起到减小目标RCS的作用.对于均匀磁化等离子体,针对介电常数与等离子体粒子密度、外加磁场强度、电子碰撞频率以及入射波频率的关系,仿真计算了不同的等离子体粒子密度、外加磁场强度、电子碰撞频率以及不同等离子体厚度在毫米波波段对电磁波的衰减和反射特性的影响.     

激波管等离子体中太赫兹波传输特性仿真与实验研究

研究了太赫兹波在透射波窗口封闭的激波管中的等离子体中的传输特性,获得了传输衰减量随等离子体电子密度、碰撞频率、透波窗口材料以及电磁波频率的变化规律,并比较了相同条件下毫米波的传输特性.利用激波管为实验平台模拟产生高速飞行器等离子体,开展了太赫兹波在等离子体中传输特性实验.结果表明,太赫兹波在相同电子密度和碰撞频率的等离子体中衰减量比毫米波小得多;随着等离子体碰撞频率的增加,太赫兹波传输衰减量先增加后减小,透波窗口增加了太赫兹波的传输衰减;随着窗口材料的介电常数增加,太赫兹波反射率增加,太赫兹波传输衰减曲线出现周期性振荡,振荡周期约5 GHz;太赫兹波通信可能作为一种解决再入飞行器黑障问题的有效技术途径.     

临近空间高超声速目标RCS模拟技术研究

针对雷达探测临近空间高超声速目标模拟试验中的雷达散射截面（radar cross section，RCS）逼真模拟问题，提出了一种适用于临近空间高超声速飞行器等离子体鞘套下目标RCS衰减模拟方法.首先利用不同高度、不同速度对应的等离子体频率和电子碰撞频率的相关数据，拟合得出不同速度、不同高度对应的等离子体频率和电子碰撞频率关系表；其次，实时查表得到给定雷达频率情况下不同目标高度与速度对应的等离子体频率和电子碰撞频率，建立目标等离子体包覆模型和电磁波传输模型，计算雷达电磁波的衰减系数和反射系数；最后，通过雷达电磁波的衰减系数和反射系数模拟出目标RCS衰减.通过与有关实测数据比对，证明了方法的合理性.仿真分析可知，利用高频率雷达探测临近空间高超声速飞行器将更容易得到连续的航迹，产生雷达"黑障"的时间更短.     

非磁化等离子体密度与目标雷达隐身的关系

对不均匀非磁化等离子体密度与目标隐身的关系进行了研究，给出了等离子体电子密度线性分布和指数分布时，雷达电磁波的频率、电子碰撞频率、等离子体密度对电磁波衰减的影响。研究发现，等离子体的自由电子密度越高，电磁波的能量衰减越快。     

表面波等离子体鞭状天线方向特性的理论分析

等离子体天线因其具有许多独特的性质而受到广泛关注。利用金属天线的传输线等效理论,研究了等离子体电子密度和碰撞频率对等离子体鞭状天线辐射方向特性的影响,并利用高频仿真软件HFSS对计算方法进行了验证。结果表明,当等离子体电子密度较小、碰撞频率较高时,等离子体鞭状天线与相同物理尺寸的金属天线辐射方向图相差较大;而在较高电子密度和较低碰撞频率条件下,两种天线具有相似的辐射方向图,并且电子密度越大、碰撞频率越低,其与金属天线的辐射方向图越接近。     

等离子体涂覆三维目标散射特性的PLRC-FDTD分析

采用分段线性递归卷积时域有限差分方法(PLRC-FDTD)分析等离子体覆盖三维目标的散射特性,分别计算了均匀和非均匀等离子体覆盖导体球的后向雷达散射截面.计算结果表明等离子体涂层选择合适的厚度、电子密度和碰撞频率,能够有效的减小目标的雷达散射截面.选择合适的参数,非均匀等离子体层有更好的隐身效果.     

Ka波段宽频带频率选择表面设计

随着毫米波技术的发展和毫米波天线的广泛应用,提出了对毫米波雷达隐身的要求。基于耦合和谐振原理,设计了一种Ka波段带内透过的单层频率选择天线罩。利用谱域法对频选天线罩进行了分析计算。优化得到的天线罩仿真结果在Ka全波段内平均插入损耗小于1 dB,在45毅扫描角内35 GHz的S21 >-1. 7 dB,实现X 波段和Ku波段内的透过率小于-11 dB。最后,对频选罩的相关参数特性进行了分析,便于针对其他电性能要求进行优化改进。     

等离子体鞘套中太赫兹波传输特性研究

采用散射矩阵方法(SMM)研究太赫兹波在非磁化、非均匀等离子体鞘套中的传输特性。在假定等离子体电子密度分布为双指数分布条件下,对太赫兹波斜入射等离子体时的功率反射系数、透射系数及吸收系数进行了仿真,还对其随太赫兹波的入射角度、太赫兹波的频率、等离子体的碰撞频率、等离子体分布形态的变化规律进行了总结。研究结果表明,在上述条件下,太赫兹波在等离子体中均有较好的传输特性。总体上来说,随着太赫兹波频率的提高,太赫兹波在等离子体中的透射性更好,可以考虑提升载频至太赫兹波段来解决通信黑障问题。     

均匀非磁化等离子体与雷达波的相互作用

采用平板几何金属衬底模型对雷达波在均匀等离子体中传播所发生的吸收、反射和衰减进行了数值分析研究,结果表明:等离子体对电磁波的吸收衰减取决于等离子体密度和碰撞频率的共同作用;通过适当选择等离子体密度和等离子体碰撞频率,可以使均匀等离子体对某一雷达波段的吸收达到90%以上,隐身效果显著。     

太赫兹波斜入射磁化等离子体的传播特性

针对飞行器再入大气的“黑障”问题,基于等离子体电子密度Epstein分布,建立了太赫兹波穿过磁化等离子体鞘套的一维模型。计算了太赫兹波斜入射磁化等离子体鞘套的透射率和衰减;分析了等离子体碰撞频率、磁场强度、入射角等因素对太赫兹波传播特性的影响。研究结果表明,外加磁场强度增大,透射率的最小值和衰减峰值向较高太赫兹波频率方向移动;电磁波入射角变大,透射率变小,衰减变大;当入射角小于等于60°时,大气窗口0.22 THz处最大衰减为5.32 dB。研究结果为解决“黑障”问题提供了重要参考。     

不均匀非磁化等离子体覆盖三维目标的FDTD分析

针对典型的目标模型,采用RC-FDTD算法计算不均匀非磁化等离子体覆盖三维导体球的双站和单站雷达散射截面（RCS）。分析了等离子体电子密度分布和等离子体碰撞频率对目标RCS缩减的影响。数值结果表明,等离子体隐身技术显著;双站结果显示,不均匀非磁化等离子体能在较大双站角范围内减小目标的RCS;单站结果说明,等离子体包层能在较大的频率范围内对目标RCS的缩减起作用。选择合适的等离子体参数可以加强隐身效果。     

米波极化雷达的反隐身研究

首先简要分析了雷达目标隐身与反隐身的原理和主要的技术途径,重点分析了米波谐振雷达实现反隐身的机理,然后以典型的万能级（WN）米波雷达为例介绍了米波雷达的现状,给出了其所采用的关键技术。最后,就应用米波雷达反隐身中的极化信息利用、频率优选、米波雷达固有缺点克服和目标识别等问题进行了探讨。     

太赫兹波在均匀磁化等离子体中的传播特性

研究了太赫兹波通过均匀磁化等离子体的传播特性,给出了太赫兹波衰减和相移随等离子体密度、碰撞频率、太赫兹波频率和磁感应强度的变化规律。等离子体电子密度越大,衰减和相移越大;随着碰撞频率的增大,电磁波的衰减先增加到峰值后逐渐减小,且随着磁感应强度的增加,衰减的峰值变大,峰值向碰撞频率减小的方向移动;当电子碰撞频率接近电磁波频率时等离子体对右旋极化波的衰减达到极大值。太赫兹波频率增大,衰减逐渐减小,而相移先增加后逐渐减小。     

如何提高米波雷达的方位精度

分析了米波波段背靠背双天线雷达实测原始点迹数据，列出了不同情况下目标点迹参数的分布，对比了中心法、峰值法、幅度加权法三种方法获得的目标方位数据的分布与特性。比较表明：对米波雷达而言，采用幅度加权方法获取目标方位，其精度较高。     

毫米波对陆地和海洋的反射特性

引言在毫米波频率上的雷达应用,特别是在军事部门中,其现行的好处已经为系统设计师们介绍了许多新的理论性的设备应用。遗憾的是,只有一个有限的估计可能模式和系统特性的数据基础。为了要在16GHz以上的频率上研究陆地和海洋的杂乱回波现象,而几乎没有进行雷达反射特性的校准研究。另外,根据毫米波段可能的雷达设备所改善的角分辨度,表征雷达反射特性的常规测量不是太适当地定量离散杂波引起的影响。本文的目的是来介绍在Ku波段以上目前可得到的陆地、海洋的杂乱回波与雨的反向散射的幅度和功率频谱特性的概况。所介绍数据的重点放在那些影响雷达反向散射统计特性的环境参数和雷达参数上。另外,将毫米波段范围内的杂乱回波特性与较低频率上的杂乱回波特性进行了比较。还包括了一些文献,它将引导有兴趣的读者掌握大部分可得到的毫米波反射特性数据。     

毫米波频率步进单脉冲雷达角跟踪技术研究

在毫米波雷达目标跟踪中,角闪烁的非高斯特性将使得经典的卡尔曼滤波器失效。研究了非线性度函数方法在毫米波频率步进单脉冲雷达目标跟踪中的应用,采用非线性度函数方法对高分辨距离像测角数据进一步处理,仿真表明该算法性能优于经典的卡尔曼滤波。     

基于物理光学法的再入等离子体包覆体空间散射特性分析

建立十一组元模型,数值模拟再人体化学反应绕流流场,得到流场参数随再入高度、马赫数变化的分布特性.基于绕流流场,采用等效输入阻抗方法及分层介质模型,应用物理光学法计算再入等离子体包覆体雷达散射截面.分析流场特性变化对散射特性的影响.对电磁波在等离子体鞘套内传播特性及电磁波与等离子体相互作用机理进行了初步分析.计算结果对再人体目标识别、等离子体隐身及再人通信具有一定的参考价值.     

距离高分辨测高技术

为了提高米波雷达低空探测性能,本文讨论步进频率体制下,单脉冲测角的米波雷达测高方法.首先利用步进频率信号的距离高分辨特性,得到回波的一维距离像,再对其进行前沿跟踪和单脉冲测角,进而得到目标的真实高度.仿真结果表明此种方法适用于对超低空目标的探测.     

毫米波雷达整车辐射抗干扰仿真研究

整车辐射抗干扰测试时,车身上某些谐振区域存在的场强谐振现象,严重威胁着毫米波雷达及整车的运行安全。为研究整车的辐射抗干扰性能,以某车型搭载的毫米波雷达为研究对象,通过仿真手段建立毫米波雷达整车级电磁场仿真模型。仿真结果表明,毫米波雷达实车安装位置的场强大部分在40 dB(V/m)左右,受电磁谐振干扰的风险较低。整车辐射抗干扰实际测试的场强数据与仿真结果总体趋势一致,仿真方法可靠,有助于提前规避汽车电子产品处在谐振区域,降低开发风险,提升开发效率。     

均匀非磁化等离子体对电磁波吸收特性的影响

基于"黑障"问题,建立了"自由空间-等离子体层-自由空间"三层结构的物理模型.在此模型的基础上利用解析方法进行仿真,研究在不同厚度等离子体层的前提下,等离子体吸收率与电磁波频率之间的关系.分别改变等离子体中电子密度、外加磁场强度以及电子碰撞频率,研究等离子体层对左旋及右旋圆极化波的吸收情况以及电磁波在等离子体中单程衰减...