低反射电阻阵列加载单锥TEM室研制与测试

为了减小单锥末端反射、拓展镜面单锥TEM室时间窗,基于母线长0.9 m单锥TEM室计算了不同电阻加载条件下的馈电端口电压反射系数,通过搭建电阻阵列加载单锥TEM室实验平台对仿真结果进行了验证,在此基础上,通过改进锥体吊装结构、调整镜面板与吸波材料之间距离等方式对单锥结构进行了优化,设计并研制了国内首个低反射单锥微波暗室。研究结果表明,在单锥锥体末端与镜面板边缘之间加载阻抗匹配回路,解决了单锥TEM室低频吸收问题,减小了单锥TEM室末端反射,突破了由母线长度决定的时间窗限制,拓展了单锥TEM室的适用范围,实现了HEMP、LEMP等瞬态电磁脉冲传感器幅值灵敏度和波形保真度的全校准。     

kV/ MHz 高重频可重构脉冲产生技术研究

针对当前超快脉冲和超高重频脉冲产生技术需求,基于固态半导体开关技术和脉冲合成技术,提出了一种基于延时触发控制的高重频可重构脉冲产生方法,研制了kV/MHz高重频可重构脉冲源原理型装置。测试结果表明,该脉冲源能够稳定输出幅度为1 kV、重复频率1 MHz、前沿时间约700 ps的亚纳秒脉冲,通过精确调节各脉冲触发时间顺序还可灵活改变脉冲前沿、脉宽和波形等参数,并能实现1～50 MHz重复频率的参数调节,可有效满足电子对抗、超宽带探测及通信等行业领域的应用需求。     

短电磁脉冲标准场装置实验室比对

研制了基于单锥TEM室的短电磁脉冲标准场实验装置,并联合清华大学工程物理系、俄罗斯全俄光学与物理测量研究院,以D-dot传感器为传递标准,分别在中国和俄罗斯开展了短电磁脉冲标准场实验装置的实验室联合比对。比对结果表明,在单锥TEM室内θ=70°、 r=0.6m位置处,三方实验室测量的D-dot传感器响应波形与激励波形基本一致,传感器等效面积差异小于2%。比对结果进一步检验了单锥TEM室作为短电磁脉冲标准场装置的有效性,并验证了其用于短脉冲测量天线参数时域标定的技术可行性。     

应用于相干布居囚禁原子钟的低相位噪声微波频率综合器

相干布居囚禁(CPT)原子钟作为微波原子钟的一种类型,由于不需要微波谐振腔即可实现微波探询,可极大降低体积和功耗,从而实现芯片级、低功耗的原子钟。CPT原子钟性能指标的主要限制因素之一是微波综合器的相位噪声,为了提升CPT原子钟的性能,研制了一种应用于CPT原子钟的低相位噪声频率综合器。实验结果表明,频率综合器在200Hz处的绝对相位噪声为108dBc/Hz。微波综合器由于Dick效应对原子钟频率稳定度的限制为8.2×10^-14,可以完全满足CPT原子钟的性能指标要求。此频率综合器也可更广泛地用于其它高性能微波原子精密测量系统以及计量标准器。     

微波短脉冲时域合成效率研究

功率合成是未来微波技术的重要发展方向之一,通常对于高功率微波雷达、超宽带雷达等新型系统,其辐射脉冲的宽度多在ns 至数十ns 量级,研究功率合成技术时不仅需要考虑合成单元输出相位的相干性,同时在时域上也必须考虑各短脉冲之间的延时抖动对功率合成影响。基于数理统计方法,推导计算了高斯和矩形两种典型脉冲在不同延时抖动分布特性下,微波短脉冲时域合成效率的理论预估公式,并将理论预估公式与数值模拟计算结果进行了对比分析,验证了理论预估公式的合理性,为后续微波短脉冲功率合成系统的技术研究提供了参考。     

不同脉宽的超宽谱电磁脉冲对细导线的耦合

利用时域有限差分(FDTD)方法,分别对不同脉冲宽度的超宽谱电磁脉冲在自由空间中的不同长度的细导线上的感应电流进行了计算。计算结果表明：不同脉冲宽度的超宽谱电磁脉冲,在同一根细导线上所感应电流的幅值大小和波形曲线有明显不同,细导线的长度化也会产生类似现象,也就是说超宽谱电磁脉冲在细导线上的感应电流是同时和脉 冲宽度和细导线长度相关的,即不同的长度对应不同的易感脉宽,同时这种相关也是有一定的规律可循的。     

基于仿真及神经网络的大型电磁脉冲模拟器近区场计算

本文针对大型电磁脉冲模拟器试验区域电场分布测量，设计了一种基于传递函数的近区场波形预估方法.该方法使用全波仿真获取初始传递函数，研究了基于频域数据的神经网络训练方法，建立了可以计算特定区域任意测点传递函数的神经网络模型.利用两套测量系统同时进行测量验证，结果表明：在40 m×40 m×10 m的范围内，该计算方法可以基于单一测点的实测结果计算任意点的电场波形，且基于该方法计算的电场波形与实测波形主波形幅值差异均小于3%，实测验证波形结果与预估结果基本一致.文中方法在满足试验区域为线性时不变（Linear Time Invariant, LTI）系统的情况下，可以应用于大型电磁脉冲模拟器的近区场快速预估计算.     

超大型低反射镜面单锥脉冲电场标准装置

针对现有镜面单锥TEM室用作脉冲电场传感器校准时存在测试尺寸空间较小、低频响应较差、内部与环境反射影响测量准确度等问题，采用超大型精密单锥结构、终端阻抗加载和低反射异形电波暗室等方法，在仿真优化分析基础上，设计研制了基于超大型低反射镜面单锥的脉冲电场标准装置。该镜面单锥母线长2 m,能够适应脉冲宽度大于5 ns的脉冲信号，整体装置所产生的标准脉冲电场幅值50～150 V/m可调、脉冲前沿小于100 ps、脉冲宽度大于5 ns,满足装备测试脉冲电场传感器的大空间、宽频带、高准确度校准需求。