极区中层夏季回波与偶发E层关系的初步研究

极区中层夏季回波(PMSE,Polar Mesosphere Summer Echoes)是发生在当地夏季极区中层顶附近的一种异常强大的雷达回波.利用电离层测高仪观测到的频高图来确定极区中层夏季回波偶发E层(PMSE-Es,Polar Mesosphere Summer Echoes-Sporadic E)PMSE-E...     

基于移位算子法高斯波束与双负介质板相互作用的FDTD分析

以磁导系数μ为例推导了处理双负介质本构关系的移位算子法.将μ表示以jω为自变量的Padé近似,用/t代替jω,过渡到时域,再引入离散时域移位算子代替时间微分算子来处理Padé近似形式的μ,进而推导出FDTD计算中时频电磁场中磁感应强度B和磁场强度H之间的关系.最后用基于移位算子的FDTD方法仿真了电磁波与各种双负介质板的相互作用:负折射、相位补偿、平凹双负透镜成像.     

2004年11月极区中层冬季回波在224 MHz的时空特征分析

在2004年11月9-13日太阳质子事件期间利用224 MHz雷达研究了连续五天出现的极区中层冬季回波（polar mesosphere winter echoes,PMWE）,发现电离层D区电子密度增强会增大PMWE的产生几率,PMWE强度越大,其持续时间越长,高度范围越大.由于白天D区的电离水平更高,PMWE在白天的出现率很高,在夜晚很低.通过深入分析发现,PMWE与宇宙噪声吸收（cosmic noise absorption,CNA）的极大值存在对应关系,表明PMWE与高能粒子沉降导致的电离层D区电子浓度增强密切相关.同时也发现,极区中层冬季回波和极区中层夏季回波体反射率对频率的依赖性不同,暗示二者的产生机理也可能有所不同.     

双负介质覆盖导体球宽带散射特性分析

从双负介质的本构关系出发,给出了描述双负介质场与流的微分方程组,将其离散得到用于FDTD计算的三维递推表达式。与文献[5]结果对比并验证了本文该算法和程序的正确性。最后,计算了导体球覆盖双负介质或等离子体时的电磁散射。计算表明:由于模拟的双负介质是匹配介质,其吸波性能要明显地优于等离子体的;适当选取双负介质参数,可以使双负介质包层有效地减小目标的雷达回波。     

基于移位算子法双负介质散射的FDTD分析

双负介质的介电系数和磁导系数均为频率的函数,使本构关系在时域成为卷积关系,这就给应用时域有限差分(FDTD)方法计算双负介质中波的散射和传播带来困难.文中以相对磁导系数为例,引入Padé近似和离散时域移位算子,推导了处理双负介质本构关系的移位算子法.移位算子法数值仿真双负介质负折射效应的结果与文献辅助差分方程法的结果吻合,证明了算法的有效性.最后,用移位算子法计算了金属柱覆盖不同参数双负介质时的后向散射,探讨双负介质在隐身方面的应用前景.     

极区中层顶区域尘埃粒子对电磁波散射的研究

极区中层顶区域存在大量带电冰晶微粒,属于尘埃等离子体范畴.在此区域由于尘埃微粒的存在将引起电子密度的不规则性变化,产生异常强大的雷达回波,即极区中层夏季回波.从尘埃等离子体理论出发,应用尘埃等离子体的微分散射截面从理论上解释发生极区中层夏季回波时的雷达单位体积后向散射截面与工作频率的内在联系.结果表明:理论计算结果与实验统计结果一致.     

电磁波与双负介质板相互作用的FDTD分析

由双负介质本够关系出发,将其相对磁导系数表示为以jω为自变量的Padé近似形式,利用时频转换关系jω→(δ)/(δ)t,引入离散时域移位算子代替时间微分算子,推导出FDTD计算双负介质的递推表达式.针对双负介质的电磁特性问题,用基于移位算子的FDTD方法研究了电磁波与各种双负介质的相互作用:会聚效应、相位补偿、高指定向性、减小金属后向散射,探讨双负介质在平板成像、谐振腔、天线、隐身方面的应用前景.     

基于双频双磁控管微波炉加热均匀性研究

如今人们普遍采用微波炉来快速加热食物,方便且快捷。但是磁控管产生的高频微波直接通过波导管传送至炉腔内,炉腔内微波的不均匀分布导致食物各部分加热速率出现差异,致使食物加热不均匀,加热效果不理想。针对现有技术中存在的不足,本文介绍一种采用两个频率不同的低电压磁控管对微波炉中的食品进行加热来提高微波炉的加热均匀性方法。利用仿真软件对双磁控管在炉腔内的能量分布特性进行了研究,再用MATLAB给出仿真分析结果。结果显示采用本文改进方法后,微波炉的加热均匀性明显提升。     

基本结构变化对左手介质透射影响的研究

研究了基本结构移动、旋转、切割对左手介质传输特性的影响。用基于时域有限积分法CST软件仿真了左手介质棱镜的负折射现象和上述三种情况下的传输系数,比较了提取的标准和移动后左手介质的有效介质参数。计算结果表明,移动使左手透射峰峰值降低,通带带宽减小;若将组成左手介质的结构单元旋转,完整的左手透射峰将不再存在;不同方向的切割会不同程度地改变左手介质透射峰的性质。