电磁波传播的云雾衰减特性研究

研究了云雾对电磁波传输的衰减特性,在云雾衰减理论模型基础上,给出了云雾衰减工程计算模型,该模型所需参数少、计算简便,且误差符合工程计算要求,仿真分析了电波频率、温度、发射角度及成雾类型等参数对雾特征衰减率的影响。当无线电波的频率高于10GHz时,需要考虑云和雾对电波的衰减;当频率高于50GHz时,云、雾对电波的衰减才显得重要。云雾对电磁波传播的衰减随着电波频率、温度、发射角及水汽含量的增大而增大。     

等离子体鞘套中的电波传播特性研究

采用压力权函数修正的迎风型矢通量分裂格式(AUSMPW+),求解纳维-斯托克斯(Navier-Stokes)方程组,得出不同飞行速度下等离子鞘套内的电子密度分布。基于改进的文策尔-克拉莫斯-布里渊(WKB)方法分析了电磁信号经过等离子鞘套的幅频特性,同时还给出了电磁波在鞘套中传输的相频曲线、群时延特性曲线。计算结果表明:随着飞行器速度增大,鞘套内电子密度增加,电波衰减明显增大,且电磁波在等离子鞘套中传输的相频特性受等离子体频率以及碰撞频率影响,在等离子体频率附近群时延最大。     

雷达与导航、声纳与对抗

0305699快速产生的时变等离子体对目标隐身的研究[刊]/刘少斌//电波科学学报.—2002,17(5).—524～528,533(L)分析了时变非磁化等离子体的隐身作用。研究了时变等离子体对入射电磁波的频率上移,这将使雷达回波的频率偏离开敌方接受回波的频谱范围,使目标的 RCS 减小。同时,给出了时变等离子体对入射电磁波的碰撞衰减并计算了时变等离子体对电磁波的反射系数。参100305700一种基于高阶累积量的运动目标检测新方法[刊]/叶中付//计算机工程与应用.—2002,38(18).—102～105(L)     

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。     

电离层中ELF辐射源向下传播衰减理论分析

利用大功率高频（HF）电波调制加热电离层可在电离层中有效形成辐射源,并用于辐射ELF电磁波.本文基于磁流体力学的基本方程通过对电离层中极低频（ELF）辐射源的辐射场分析,获得ELF电磁波在电离层中传播的色散关系式,建立电离层中的ELF辐射源向下传播衰减模型.并依据建立的传播衰减模型,分析不同纬度地区传播衰减的差异,以及传输频率和背景电离层参数对传播衰减的影响.     

等离子鞘套中的电波传播问题研究

高速飞行器再入时表面形成的等离子鞘套对飞行器的通讯联络、飞行控制产生不可忽略的影响,本文研究再入飞行器包覆等离子体对电波传播特性影响的关键问题。通过研究空间高速飞行器包覆等离子体的形成物理机理,根据N-S动力学方程及k-epsilon 湍流模型,模拟高速飞行器表面包覆等离子体的流场参数,计算了包覆流场中的电子密度及等离子鞘套对电波的衰减,并且根据电磁窗口装置原理图,对磁化等离子体中的电波传播进行了仿真,结果表明该装置可明显降低电磁波衰减,对飞行器再入控制、通信研究具有明显意义。     

Compton散射下磁化等离子体光子晶体光子带隙特性

为了研究多光子非线性Compton散射对横向磁光效应磁化等离子体光子晶体光子带隙特性的影响,采用多光子非线性Compton散射模型和时域有限差分法进行了理论分析和实验验证,取得了关于晶体色散和调制不稳定性、光子带宽变化的重要数据,并提出了将入射光和Compton散射光作为磁化等离子体光子晶体色散的新机制.结果表明,Compton散射使等离子体色散增强,耦合电磁波通带变窄、阻带变宽,有效地降低了电磁波传输中的交叉相位调制的不稳定性,频率低于等离子体频率的电磁波在等离子体中的传播几率减小.     

快速产生的时变等离子体对目标隐身的研究

分析了时变非磁化等离子体的隐身作用。研究了时变等离子体对入射电磁波的频率上移，这将使雷达回波的频率偏离开敌方接受回波的频谱范围，使目标的RCS减小，同时，给出了时变等离子体对入射电磁波的碰撞衰减并计算了时变等离子体对电磁波的反射系数。     

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.     

不均匀磁等离子体的隐身机理——圆极化电磁波的碰撞吸收

研究了圆极化电磁波在不均匀磁等离子体的传播和吸收。讨论了不均匀磁化等离子体片对平行于磁场方向传播的左、右旋圆极化电磁波的碰撞吸收，计算了不同条件下衰减率。计算表明，当电磁波的频率接近电子碰撞频率时，磁等离子体对电磁波的吸收达到最大值。当入射电磁波的频率很低时，不均匀磁化等离子体中磁撞对雷达波的吸收非常小。当入射电磁波频率较高时，等离子体的碰撞对入射电磁波的衰减很有效。     

中波高重频激光干扰非线性响应现象试验研究

针对中波探测器被中波高重频激光干扰时出现的非线性问题,设计了中波高重频激光器干扰制冷型中波HgCdTe焦平面探测器的干扰试验,分析了干扰出现的非线性响应输出现象,并得到了中波HgCdTe焦平面探测器干扰出现非线性响应时的阈值。     

基于三波相互作用的等离子体变频技术的粒子模拟

采用等离子体粒子模拟方法,探索无界漂移等离子体中空间电荷波与电磁波所发生的非线性波一波相互作用,对应用这一相互作用过程所产生的散射波的频移特性,寻找产生最大限度频移的散射波物理途径以及实现这一过程对等离子体参数的技术要求。详细讨论等离子体影响散射电磁波频率特性的物理因素及产生隐身的原因。     

产生太赫兹辐射源的Nd:YAG双波长准连续激光器

产生太赫兹波辐射的方法可分为电子学和光子学两大类.在光子学领域,非线性光学差频方法是获取高功率、低成本、便携式、室温运转太赫兹波的主要方法之一.实验研究了激光二极管(LD)端面抽运Nd:YAG1319 nm/1338 nm双波长准连续线偏振运转激光器,理论计算了输出双波长在非线性晶体DAST(4-N,N-dimethylamino-4'-N-'methyl-stilbazolium tosylate)中差频产生太赫兹辐射的平均功率.在重复频率50 kHz时,双波长激光平均输出功率达到2.22 W,斜率效率12.72%,线偏振度0.983,脉冲宽度71.91 ns.M2因子仅为1.165,不稳定性小于0.487%.根据非线性差频理论,计算出可在1 mm厚DAST晶体中获得4.71 mw的3.23 THz高相干性太赫兹波辐射.这两条非常接近的谱线为进一步通过非线性光学差频方法获得高相干性太赫兹波提供了理论基础.     

腔内多模光束偏心辐射非线性晶体温度场分析

为了解决高功率绿光激光器非线性晶体腔内倍频非均匀温升对谐波转换效率的影响问题,对非线性晶体多模光束腔内倍频温度特性进行了解析研究.依据非线性晶体腔内倍频工作状态特点分析,利用热传导方程得到了非线性晶体腔内基波多模光束偏心辐射温度场的一般解析表达式.结果表明,若偏心辐射到晶体的多模束腰光斑为200μm,谐振腔内多模基波功率为500W,多模基波偏心辐射(偏心度ξ=0.33)KTP晶体内的最高温升为79.80℃,相对于同等条件中心辐射的最高温升83.14℃降低了4.0%;当基波入射非线性晶体偏心度增大时,可有效地降低KTP晶体的最高温升.建立的非线性晶体热分析模型符合绿光激光器的实际需要,对于消除非线性晶体热效应影响、提高激光器谐波转换效率具有指导意义.     

一种FM-CW信号非线性估计方法

线性调频连续波是雷达系统的一种常用信号形式。分析了线性调频连续波合成孔径雷达的调频非线性对距离维成像的影响,在此基础上,针对一种基于＂虚拟目标＂的非线性估计方法进行了分析,给出了基于该方法实用的计算方法,并分析了该计算方法的性能。仿真结果表明,给出的计算方法能较精确地估计出调频信号的非线性。     

克尔放大介质中功率增益最大的空间频率成份

数值求解了克尔放大介质中描述圆柱对称平面光束小扰动发展变化的微分方程，指出了介质入口处和出口处的最快增长频率都不是功率增长最大的空间频率，并在此基础上研究了增长最大的空间频率与介质长度及增益系数的关系。     

主动Lamb波结构损伤监测中的非线性信号提取

基于非线性Lamb波信号的损伤监测研究是近几年发展起来的热点。受频散及多模特性的影响,非线性Lamb波目标模式信号的分析和提取较难。采用时频处理法,结合频散曲线,研究了主动Lamb波结构损伤监测中的非线性信号提取法,并进行了实验验证。实验结果表明,该方法可有效分辨和提取出期望的基频和非线性二倍频模式信号,进一步模拟损伤实验验证了非线性特征信号对结构状态变化的敏感性。     

X-波段导航雷达海浪图像谱分析

对X-波段导航雷达图像进行三维傅里叶分析，可以得到海浪图像谱。由于成像机制的非线性，图像谱除了基本模式外，还包含高次谐波成分。本文对雷达成像的非线性过程和波数频率谱的不同模式进行了讨论，分析了如何克服奈奎斯特频率限制，重建受混叠影响的弥散面。分析结果表明，分离波数频率谱中的不同模式，重建原始的弥散关系是可行的。     

Compton散射对三元磁化等离子体光子晶体的影响

应用多光子非线性Compton散射模型和传输矩阵法,研究了Compton散射对一维三元磁化等离子体光子晶体中TE波禁带特性的影响。结果表明,与散射前相比,随等离子体频率增大,散射使左旋极化和右旋极化波的禁带展宽和透射峰值分别减小0.1 GHz和0.21 GHz,禁带中心频率向高频区移动位置增大0.5 GHz。随等离子体碰撞频率增大,散射对左旋极化和右旋极化波的禁带宽度有一定的影响。随等离子体回旋频率、填充率、光入射角和介质相对介电常数的增大,散射对左旋极化波和右旋极化波的禁带有明显的调谐作用。     

毫米波辐射图像分辨率增强方法研究

针对毫米波辐射图像分辨率低的问题．提出了一种新的分辨率增强方法该方法将双线性插值与改进的非线性外推相结合，首先利用双线性插值放大原始图像．再利用改进非线性外推算法增加图像的高频分量，最终实现毫米波辐射图像的分辨率增强．实验表明．新方法有效提高了毫米波辐射图像的分辨率