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。     

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。     

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。     

基于改进物理光学法的电大目标双站RCS的预估

研究了电大尺寸目标双站电磁散射的改进物理光学法。针对以往双站高频算法由于忽略阴影区电流影响,导致大双站角下计算误差有所增大的问题,提取电流步进法中的迭代算子,考虑阴影区不同面元的耦合影响,与图形电磁计算方法相结合,推导出了改进的物理光学公式。分别提取照明区和阴影区面元,按照入射波方向进行排序迭代求解,快速有效地计算了电大目标的双站雷达散射截面(RCS)。通过与多层快速多极子,以及高低频混合方法进行对比,验证了该方法的有效性和准确性。     

再入等离子鞘套对测控信号传输的影响

高超声速飞行器再入大气层时,会在飞行器周围产生一层等离子鞘套,对测控信号的传输产生严重的影响。为分析等离子鞘套对测控信号的影响,提出了一种非均匀等离子鞘套自适应分层模型,并仿真计算了电磁波在RAM-C典型再入等离子鞘套中的透射衰减情况,进而得出各频段测控信号进出"黑障"的高度。经与NASA报告中实测数据进行对比,"黑障"高度吻合得很好。在实际型号试验中的应用也证明了该方法的有效性。结果表明,该方法可以较好地模拟测控信号在再入等离子鞘套中的传播情况,将来可用于对"黑障"现象的进一步研究。     

图形电磁计算法在双站散射计算中的工程扩展

鉴于GRECO法在电磁散射计算中具有快速、准确和可视化等特点,其在雷达目标单站RCS预估中有着广泛应用.对足够光滑的目标,当双站角较小时,可以单-双站等效原理分析其双站散射特性,但对于大双站角和复杂目标双站情况,GRECO法已不适用,而目前分析复杂目标双站RCS的CMT法和PEM法由于计算时间过长,很难满足工程设计的需要;本文给出一种新的GRECO扩展法以适应实时双站散射场分析的需求,应用GRECO、单-双站等效原理和Leonov公式,给出了适合复杂目标双站RCS计算的方法--GRECO扩展,仿真结果证明了此方法的正确性和实用性.     

弱电离高超声速流场对太赫兹波传播影响

在再入飞行过程中生成的等离子体鞘套对电磁波传播的影响引起了很多的关注。包覆飞行器的等离子体鞘套通常为一团弱电离的气体。等离子体鞘套的存在会影响飞行器与地面间的通信,甚至带来通讯黑障问题。为了解决这一问题,进行了大量的研究并提出提高电磁波频率可以成为一种解决方式。随着可以生成高强度太赫兹源的设备出现,电磁波与等离子体间相互作用在微波波段的研究局限被打破,高频率的太赫兹波与等离子体间的相互作用也引起了更多关注。通过计算流体力学方法对包覆飞行器的热力学和化学动力学非平衡流体进行数值计算可以得到包覆高超声速飞行器的流场分布, 以此可以得到等离子体鞘套的电磁特性。通过数值计算得到四种飞行场景下的等离子体鞘套,并分析了不同传播路径下太赫兹波与等离子体鞘套的相互作用,结果表明:当飞行高度较低,鞘套等离子体密度较大时,太赫兹波具有穿过等离子体鞘套的能力,可以为通讯黑障问题的解决提供理论支持。     

吸波结构前缘翼面散射的快速分析

翼面是飞行器对正向入射波的后向RCS的重要来源，为了减缩翼面的后向RCS，一般可在翼面的前缘改用吸波结构以减小翼面对后向的散射。在建立吸波结构前缘翼面的物理模型后，采用快速多极子方法和矩量法的混合方法，计算不同的金属介质分界面条件下的后向雷达散射截面，经过比较和分析，得出降低飞行器翼面后向雷达散射截面的较优方案。     

电磁波在等离子体中的吸收特性和反射特性研究

飞行器再入时会形成等离子鞘套,而等离子鞘套的形成会严重影响电波的传播,造成通信障碍。因此,需要研究电磁波在等离子鞘套中的传播特性,该文通过理论分析推导了电磁波在等离子体中传播的条件和沿不同方向传播时电磁波传播特性的计算方法。同时利用理论推导的结果来研究了电磁波在等离子体中的吸收特性和反射特性,其结果具有很高的准确性。     

电磁波在等离子体中的吸收特性和反射特性研究

飞行器再入时会形成等离子鞘套,而等离子鞘套的形成会严重影响电波的传播,造成通信障碍。因此,需要研究电磁波在等离子鞘套中的传播特性,该文通过理论分析推导了电磁波在等离子体中传播的条件和沿不同方向传播时电磁波传播特性的计算方法。同时利用理论推导的结果来研究了电磁波在等离子体中的吸收特性和反射特性,其结果具有很高的准确性。     

杂质吸收对光子晶体滤波器设计的影响

为了研究杂质的吸收对光子晶体滤波器设计的影响,引入复折射率并利用特征矩阵法,计算了滤波透射峰的峰值和半峰全宽。滤波透射峰的峰值随杂质的消光系数增加而迅速减小,滤波通道透射峰的半峰全宽随消光系数增加而增大,滤波透射峰的峰值和半峰全宽都随吸收杂质的光学厚度的增加而减小。结果表明,设计光子晶体滤波器时,必须考虑杂质吸收这一重要因素,应选择消光系数小于0.002的掺杂材料,并且杂质的光学厚度应设计在2(λ0/4)左右。     

非同相口径场瞬态辐射的计算

利用电磁脉冲的口径瞬态辐射场计算公式,针对圆形口径的线性相移、平方律相移等非同相口径场情况,计算了辐射高斯脉冲时的能量方向图、半能量波瓣宽度、面积利用系数等参数.计算表明,对于圆形口径非同相口径场,最大辐射场的方向为口径面法线方向,同时能量方向图关于口径面法线方向对称;随着口径的增大,波瓣变窄,无副瓣;随着平方律相移的滞后参数的增加,波瓣变宽,主瓣不分裂.     

电工学课件的研制

介绍了将Authorware用于制作《电工学》课件过程和方法,该软件制作的课件具有良好的动态画面及特技效果、体系完整、操作方便、易学易用。     

两种自适应杂波抑制技术的比较：AMTI及ADPCA技术性能的分析和比较

本文在讨论机载雷达地面杂波回波的基础上，分析了ＡＭＴＩ和ＡＤＰＣＡ系统的性能。对这两个系统从原理上，并利用计算机模拟结果及实验结果进行了比较。本文将有助于工程实现。     

近红外光谱技术在水果品质无损检测中应用的研究与现状

简单概述了我国水果产业的发展现状,着重阐述了国内外利用近红外光谱技术进行水果品质无损检测的最新研究进展,分析了当今研究中存在的问题,并对利用近红外光谱技术进行水果检测的前景进行了展望,提出了一些建议。     

水的光学特性对水下光学成像质量影响的分析

水的光学特性对光学成像质量有着重要的影响,水对光的吸收、散射作用可造成光在水介质传播中的衰减,本文就水的光学特性及其对水下光学成像质量的影响进行了分析,以为成像系统在水下的应用提供基础的理论依据。     

中文电子签名认证的预处理技术研究

中文电子签名认证的预处理技术包括阈值技术、字切分和规范化。文章对这几种技术进行了全面的分析，并给出了相应的实验结果。     

星载差分吸收光谱仪转动部件测试系统设计

基于星载差分吸收光谱仪转动部件控制需求,设计了星载光谱仪转动部件的测试系统。采用微动开关复位加定步的电机运动方式实现电机的精确定位。采用脉冲调制（PWM）的方式实现驱动电流的精细调节。并搭建平台对系统进行重复性测试,实验结果表明,测试系统具有较高的可靠性和稳定性,能够满足光谱仪的精确定位要求,使电机在工作寿命内按计划完成定标工作。     

汉语双音节中第一音节的元音共振峰轨迹研究

汉语中,协同发音主要取决于相邻前一音节末尾的元音,以及相邻后一音节首的辅音。主要考察在汉语普通话双音节中,第一音节元音韵母和不同第二音节声母组合时对第一个音节元音共振峰轨迹的影响。元音韵母选用元音三角形的3个顶点的元音,总结了轨迹变化的规律。     

电子技术基础实验课程混合式教学设计

近年来,在线学习掀起了一场席卷全球的教育革命,MOOC/SPOC、翻转课堂、混合式教学对高等教育带来了前所未有的冲击。电子技术基础实验课程地位特殊,传统教学方式已无法满足创新性人才培养的需要,文章从其教学特点出发,提出了“线上教学+自主实验+翻转课堂”的混合式教学模式,同时还阐述了与此密切相关的集约化线上教学资源平台、智能化翻转教学环境以及多元化过程性考核评价机制三个重要环节。经研究发现,学生的课堂主动参与度、自主学习能力、创新思维能力、动手实践能力以及教师的教学创造力得到全面提升。教学环境支持课堂互动和全周期教学行为数据采集,体现了教学过程的信息化、教学实施的精准化和教学评价的客观化,实现了信息技术与实验教学的深度融合。