利用复射线法分析腔体的散射场

利用基于几何光学和高斯波束法的复射线法分析了相对任意开口圆柱腔的后向散射场。该圆柱腔内部包含较复杂的中心锥，叶片等结构，计算了两种较复杂进气道模型的雷达截面，所得结果均与弹跳射线法结果进行了比较，二者吻合很好，该方法受计算机内存影响小，对电大腔体，复射线法精确高效。     

基于SBR方法的矩形腔体散射特性分析

本文从电大腔体散射出发,研究分析了射线弹跳法的原理及性质．基于对典型矩形腔体的几何特性及射线追踪特性的研究,推导了该类腔体入射口面与出射口面间的关系,得到了能够解析描述入射位置与出射位置的数学公式。在此基础上,通过对射线弹跳法的分析和简化,推导得到适用于电大矩形腔体的散射的计算公式,极大地提高了原有算法在此类问题上的计算效率。计算结果验证了该公式的有效性,也总结出了矩形腔体散射与入射角度之间的关系。     

基于SBR方法的矩形腔体散射特性分析

本文从电大腔体散射出发,研究分析了射线弹跳法的原理及性质,基于对典型矩形腔体的几何特性及射线追踪特性的研究,推导了该类腔体入射口面与出射口面间的关系,得到了能够解析描述入射位置与出射位置的数学公式。在此基础上,通过对射线弹跳法的分析和简化,推导得到适用于电大矩形腔体的散射的计算公式,极大地提高了原有算法在此类问题上的计算效率。计算结果验证了该公式的有效性,也总结出了矩形腔体散射与入射角度之间的关系。     

考虑多次散射的复杂目标一体化电磁散射计算

在复杂目标电磁散射计算中,表面散射、棱边散射以及凹形结构的多次散射是最为重要的几种散射贡献。研 究了包含表面散射、棱边散射和凹形结构多次散射的复杂目标一体化电磁散射计算方法,开发了基于UG 建模软件的 一体化电磁散射计算软件,其中表面散射计算采用了图形电磁计算方法,棱边散射算法采用ILDC,并使用UG/Open 实现了复杂目标棱边自动识别,对于包含多次散射的腔体等凹形结构,开发了基于NURBS 曲面的射线追踪方法和SBR 算法,实现了腔体结构多次散射计算。所有算法都统一在UG 建模软件中开发,实现了从目标几何建模到散射计算的 一体化,简化了模型前处理过程。算例表明,所开发的一体化散射计算软件计算精度高,通用性强,具有很好的工程 应用价值。     

雷达舱和天线罩的电磁散射

在目标散射问题中,雷达舱和天线罩的散射机理有极大相似之处。在该类散射问题中,电磁波进入腔体时首先在整流罩上进行反射和折射,电磁射线进入雷达舱和天线罩后入射于天线上,天线反馈电磁射线,电磁射线透过介质罩形成了散射电磁波。对射线入射于非金属目标的轨迹分裂提出了更为精细的解决方法,并用射线方法计算了该类目标的雷达散射截面。     

含曲面介质结构复杂目标电磁散射计算的射线追踪方法

针对含曲面介质结构的电大复杂目标电磁散射计算问题, 提出一种基于平面元网格模型曲率重构与射线密度归一化概念相结合的快速射线追踪方法.该方法通过曲率重构计算复杂目标表面的主曲率半径, 考虑从光疏介质到光密介质和从光密介质到光疏介质时电磁波照射凹凸曲面所具有的不同扩散或聚焦效应, 并利用射线密度归一化计算射线追踪过程中每一根射线对总散射场的贡献.当射线与介质表面的碰撞点位于焦散处时, 通过引入功率追踪成功克服了传统几何射线管在焦散处的奇异性.仿真结果验证了该方法的正确性和高效性.     

空腔结构电磁散射分析方法研究

空腔结构是目标最重要的强散射源。本文综述了分析空腔高频散射的四种主要方法，即导波模式法，几何光学法，高斯波束法和复射线法。概述了这些方法的原理，给出了典型的数值结果，比较了它们的优缺点及适用范围。     

针对典型凹腔结构的三维柱面精准成像算法

主动式微波成像技术是以电磁波为媒介观察被测目标散射场并形成图像的手段。传统微波成像算法忽略了电磁波在目标内部结构中的耦合,导致包含多次散射的凹腔结构成像结果中往往伴随着十分严重的成像伪影。本文基于射线追踪原理,推导了圆柱扫描下二面角目标电磁波的传播规律。依据弹跳射线(shooting and bouncing rays, SBR)法中的相关思想,建立了典型凹腔结构的正向和逆向三维散射模型,并设计了完整的数据处理流程。仿真和实验结果表明了所提算法的有效性,为解决更复杂腔体的精准成像问题提供了基础。     

基于解析积分的TDSBR算法及其在目标散射中的应用

在传统的时域弹跳射线（Time Domain Shooting and Bouncing Rays,TDSBR）方法的基础上,采用基于解析积分的时域物理光学（Time Domain Physical Optics,TDPO）方法计算目标的散射场.与传统弹跳射线法相比,新方法明显减少了射线管的数量,节省了计算内存,是一种分析电大尺寸目标散射问题的高效方法.最后,通过数值计算结果验证了该方法的可靠性和高效性.     

E/H面不连续腔体的雷达散射截面分析

应用散射参数的级联特性分析不规则腔体的雷达散射截面。针对进气道前端的不规则矩形管道结构，采用全波模式法精确分析了E／H面任意不连续矩形腔体散射参数的求取，再根据等效网络的级联特性求得任意组合不规则矩形管道的散射矩阵，在保持计算精度的条件下克服了模式法只能精确计算规则腔体结构的限制。数值结果验证了该方法的正确性。     

一种用于复杂目标高频电磁散射计算的高效方法

提出一种快速准确计算电大复杂目标高频电磁散射的方法.采用面片模型,对于不会造成二次反射的面片,用物理光学法直接计算其散射场;对于能够造成二次反射的面片,从其表面发出射线管,用弹跳射线法计算多次反射效应.还给出了典型目标单站雷达散射截面计算结果.通过与纯粹弹跳射线法、矩量法以及测量值的比较,验证了该方法的有效性和准确性.     

新型射线管分裂技术的计算效率研究

射线追踪的计算效率取决于射线管数量的大小,本文基于计算效率提出一种射线管分裂新技术——确定性射线管分裂法。通过与常见的两种射线追踪方法理论分析进行对比,给出需要追踪的射线管数量的解析式,表明该方法可以显著减少射线管数量。最后通过仿真计算验证了在相同追踪代数和预测精度条件下,确定性射线管分裂法具有花费CPU时间较少、计算效率较高的优点。     

X射线管结构与焦斑关系研究

X射线管是X射线机的心脏,是产生X射线的源泉<参考文献原文>。其焦斑大小及分布对整机图像清晰度起着决定性的作用。通过对X射线管结构特点、焦斑产生机理、电极结构与焦斑相关性实验的测试数据及理论分析等多方面的论述,探讨了X射线管结构尺寸对焦斑的影响。通过系列实验及理论分析表明:X射线管阴极结构对焦斑有巨大的影响。借助计算机模拟仿真计算,合理设计阴极结构,能够获取大小适中、分布均匀的焦斑,从而达到改善X射线机图像清晰度的目的。     

电大尺寸复杂结构腔体电磁散射的IPO/FEM混合法研究

该文将物理光学迭代法(IPO)的子域连接法与矢量有限元法(FEM)相结合,提出了一种新的混合方法用于分析计算电大尺寸复杂结构腔体目标的电磁散射特性。对于腔体内部适合用高频方法处理的部分采用IPO方法分析;对于具有复杂结构和材料特性的部分,采用矢量有限元法进行研究,利用交界面上的连续性条件实现这两种方法的耦合。为了验证理论模型的正确性,该文对某一矩形空腔及底部加载金属台阶的腔体进行了分析,计算结果与文献数据以及用时域有限差分法所得结果一致,并具有很好的收敛效果。在此基础上,对底部加载介质层的复杂结构腔体进行了分析计算,结果表明这种混合方法对于分析电大尺寸复杂结构腔体的散射特性是行之有效的。     

模式传输法计算腔体的RCS

腔体结构可以近似简化为通过接头相连接的多段近似规则波导腔体。波经过规则波导腔体可以用模式传输精确模拟 ,经过不规则过渡连接区的特性可以利用传输线的耦合波方程准确分析。根据微波等效网络原理 ,依次连接各段 ,可以求得不规则腔体结构的电磁散射和雷达散射截面。算例所得结果和其他方法吻合的很好。     

300kV超高压波纹陶瓷X射线管优化设计

X射线探伤作为无损检测的重要方法正朝着高分辨率、强透射和小型化方向发展。作为X射线探伤机核心部件-X射线管也必须满足探伤机的上述要求。本文采用Opera软件对超高压波纹管电子枪进行了仿真和优化设计,并依据优化结果制备出小型化的超高压高分辨率波纹陶瓷X射线管,耐压达到300kV,X射线焦斑尺寸为2.4mm×2.4mm,性能指标达到同类进口X射线管水平。     

基于碳纳米管冷阴极X射线管电子源研究进展北大核心

简要介绍了场致发射的原理及其相比于热电子发射的优势,阐述了碳纳米管场发射的性能和基于碳纳米管(CNT)场发射X射线管电子源的典型结构,重点讨论了三极式与二极式碳纳米管冷阴极X射线管电子源的最新研究进展和碳纳米管X射线源的成像技术应用。今后碳纳米管场发射冷阴极取代传统的热阴极应用于X射线管电子源,可制成高时间分辨率、体积小、脉冲响应、能耗低和寿命长的微型X射线管,基于这些优势衍生出的新型X射线成像技术将推动临床医疗、安检和工业检测等领域的技术革新。     

IPO-FDTD混合法计算三维复杂腔体的RCS

运用IPO-FDTD混合法计算三维复杂腔体的电磁散射特性。该方法用物理光学迭代法计算腔体前端的缓变部分,用时域有限差分法计算含有复杂结构的腔体终端。在IPO和FDTD之间场耦合中,通过提取“本底噪声”来提高数值精度。数值结果表明该方法是准确有效的。     

导电平面上三维任意腔体的散射分析

本文利用边界积分法及连接算法分析导电平面上的三维腔体散射。在引入广义导纳矩阵后,可将腔体分为几段,分别用积分方程法计算每段的广义导纳矩阵。然后利用连接算法得到整个腔体的口径导纳矩阵。最后由广义网络原理求解腔体的口径等效磁流及后向散射场。本文方法极大地缓解了计算机内存对腔体尺寸的限制,提高了分析效率,可作为一种机辅设计算法。     

二维插值在腔体散射特性分析中的应用

本文详细介绍了二维插值方法在腔体散射特性分析中应用的具体问题，诸如建立腔体内表面插值函数时必须考虑的坐标系选取及变换；插值样条函烽的构造；表面法向及曲率的计算，提出了任意腔体内的射线轨迹追踪通用算法。