海水包裹空心椭球体的低频散射场计算及分析

为了分析水下金属壳体目标的散射场,提出了一种基于移位算子时域有限差分方法的加速计算方法.利用该方法对海水、空气和金属三种媒质材料进行了建模,并计算了水下金属椭球状壳体目标低频散射场的空间分布和起伏海面对低频电磁波传播的影响.通过数值算例测试了所提方法的加速性能,可以得到接近线性的加速比和95%以上的加速效率.计算结果表明,海面会影响水下壳体目标散射场的空间分布,特别是对于电场的空间分布影响比较大,并且由于水下电导率的存在导致海面上方散射场的传播速度要比海面下方的快.     

采用电极对天线的水下通信电波传播分析

对水下电极对天线发射电磁波的传播路径进行数学建模，分析了水下电极对天线发射电磁波的电场表达式，并对传播路径进行仿真研究，重点分析了接收电场同传播距离、通信频率和接收深度的关系，通过比较得出了侧面波的优越性。侧面波在水下远距离通信等方面有着十分重要的作用，当前对侧面波的研究很少，最后针对侧面波进行了重点分析，并划分了具有实际意义的水下通信区域，对各区域的三维合成电场进行了仿真研究。     

离散复镜像法在海水极低频电磁波传播计算中的应用

该文利用并矢格林函数法求解海水中水平电偶极子辐射场的矢量位和标量位格林函数。将在高频领域获得广泛应用的离散复镜像法引入海水里极低频电磁波传播计算中。高频和极低频情况下的波数公式不同导致积分路径发生变化,该文提出了一条新的适用于极低频情况的积分路径。使用广义笔函数束法将被积函数表示成指数和的形式,使用二级离散复镜像法得到空气-海水-海床3层水平分层模型的空间域闭式格林函数。基于混合位积分方程对电场进行了计算。与软件FEKO和WHAM的结果比较说明离散复镜像法在极低频电磁波传播计算中是有效的,并且在远区比WHAM能更好地体现出电场的衰减趋势。     

在VHF和UHF传播中用极化分集技术进行移动网络覆盖优化

在广播环境和广播频带中，以电磁波形式传播的发射信道拥有场分量和极化，而二者在统计上是不相关的。简单的平面波在自由空间中传播也有一定的场，这在麦克斯韦方程中有完整的描述。在实际传播环境中，甚至电场分量和磁场分量在单一的接收点也是无关的，这些无关的场分量可能被实际的天线接收，并用于减少一个特定分量的深衰落。这一特征在移动应用中非常重要，因为移动接收中的深衰落可使接收性能下降或使接收机需要重新同步。     

用于平面电磁波极化旋向判断的追赶法

传统判定电磁波极化的方法比较复杂且容易出错.本文提出一种利用电场矢量在两个垂直方向的投影分量的相位差异进行判断的方法,即追赶法.该方法不需要坐标轮换即可直接判断出沿任意方向传播的平面波的极化旋向,使用范围广并且容易掌握.     

PE模型预测蒸发波导中电波传播损耗

针对电磁波在蒸发波导中的异常传播现象,研究了电磁波在蒸发波导中的传播损耗,其传播损耗是电波传播的一个重要概念,并受到广泛关注。抛物模型(PE,Parabolic Equation Model)作为目前研究电波传播的主要模型,通过与Two-ray模型的对比分析验证了PE模型的可行性,且PE模型计算电磁波的传播损耗时可以克服其他模型预测粗糙海面时的不足。仿真分析表明,电波在蒸发波导中传播时的损耗值比在标准大气中的损耗值要小。     

基于矢势标势与电场的量级分析

根据矢势和标势满足的波动方程,分析了电磁波传播时电场的纵向分量与横向分量之比值,用量级分析的疗法证明了其纵向分量可以忽略。     

无线电监测测向常用名词术语

(接上期)19水平极化波电磁波电场强度矢量E与地面呈平行状态。即电场强度矢量E垂直于传播面(磁场强度矢量H在传播面内),此时电磁波电场强度矢量E仅有水平分量。当电磁波电场强度E仅有水平分量而垂直分量Ev为零时为水平极化波。见图(3.7)。     

地基ELF线天线在地-电离层壳体中产生的场

为了研究地震产生的机理, 需要分析和研究地基极低频(Extreme-Low Frequency, ELF)电磁波的传播特性.地基任意ELF线天线产生的电磁场可由ELF点源产生的电磁场进行叠加.通过地基ELF点源电磁场的表达式导出了ELF线天线在地-电离层壳体中电磁场的表达式.利用加速收敛算法得到了单条和两条ELF线天线产生电磁场的场强空间分布图, 用色标表示场强值在空间分布的强弱.电场水平分量的场强值要比垂直分量的场强值小, 磁场水平分量的场强值要比垂直分量的场强值大.而且两条线天线产生的场强值要比单条线天线产生的场强值大.     

长波超长波传播色散对通信解码的影响

色散效应是造成无线通信信道码间串扰的主要因素之一.就长波超长波传播色散对通信解码的影响进行了讨论.根据长波超长波在地-电离层波导中和海水中传播的模方程计算出传播色散对信号的衰减特性;分析了在典型条件下长波超长波传播色散对通信造成的误码特性;最后根据长波超长波传播色散的衰减特性提出了对其进行补偿的有效方法,使传播色散对通信误码的影响减小到最低程度.     

基于小波变换的复杂海面背景红外小目标检测

采用基于正交小波的多尺度分解,提取出不同空间分辨率和不同方向的子图像,其低 频逼近分量可用来确定海天线和目标潜在区,水平和垂直方向的高频细节分量则体现了目标所在的区域信息;根据海面目标总是出现在海天线附近的特点,排除虚警点而分离出真正的目标。实验结果表明该方法能检测出低信噪比复杂海面背景中的舰船红外小目标。     

基于抛物方程的海上电波传播研究

抛物方程已经被广泛地应用于电波传播预测模型,并成为解决电磁波传播问题的主要工具。针对目前大多数预测模型处理粗糙海面的不足,引进了一种能包含海面阴影效应的粗糙度修正因子,并由于电波在海面上传播主要受到蒸发波导和粗糙海面的影响,结合抛物方程和蒸发波导理论对海面上的电波传播进行了研究,利用PE模型计算了电波在蒸发波导中不同条件下的传播损耗,并分析了蒸发波导和粗糙海面对电波传播的影响。     

角谱法分析拉盖尔高斯光束矢量远场特性

基于光束非傍轴矢量光束传输理论,研究拉盖尔高斯涡旋光束传输远场特性, 运用角谱衍射公式,以及稳相法,经过积分运算,得到初始平面上为线偏振拉盖尔高斯涡旋光束经一段距离传输后,其矢量电场分布解析表示式,进而数值计算了初始为 x 方向偏振的拉盖尔高斯光束沿 z 轴传播中各方向电场分量,等相面空间分布结构。结果表明,经一段距离传输后,平行于传播方向的电场分量显现,强度呈双峰结构,其值远小于垂直电场方向分量值,然而随着拓扑荷数增加,该方向分量也增加,光斑发散程度也相应增加;其光束等相面呈螺旋状分布。     

水下激光器

美帝联合碳化物公司所属的科拉德公司正为海军研制一种水下激光系统。该系统可潜入海面以下的深度为300呎或更深。激光器为高重复率的掺钕钇铝石榴石装置,以频率倍增器将输出转换为5,300埃（绿区）。海军将以此装置测量激光在海水中的传播。     

雷达回波情况下的交叉干扰分析

以两点源目标为模型,根据波印庭矢量定义,电磁波传播方向是和波阵面垂直的,即电场垂直于传播方向的入射线,本文用波印廷矢量法分析了在有无雷达回波情况下由于交叉干扰产生的雷达跟踪角误差。     

准直蓝、绿激光光束的水下目标反射功率和水质参数研究

根据准直激光光束在海水中的传播原理 ,研究了准直蓝、绿激光光束的水下目标反射功率以及海水水质参数与后向散射功率之间的关系 ;证明用准直蓝、绿激光可以实时探测水下目标和海水水质参数     

障碍物对蒸发波导中电波传播影响研究

利用快速傅里叶变换求解分段线性宽角抛物方程的方法,研究了单个障碍物和多个障碍物对海面上方蒸发波导中电磁波传播的影响,将光滑海面上有障碍物与无障碍物的蒸发波导中电磁波传播结果进行了比较和讨论。结果表明:随着障碍物的存在及传输距离和障碍物高度的增加,蒸发波导中电磁波路径传输损耗增大,这对评估海面上空含舰船和岛屿时蒸发波导的传输特性有重要意义。     

风速对海面长波红外偏振度的影响研究

粗糙海面偏振特性对海面场景下的目标探测和识别具有较大影响。为了研究不同风速和探测角下海面长波红外偏振特性,基于双向反射分布函数和菲涅尔反射公式推导了长波红外偏振度计算模型,依据海浪谱和快速傅里叶变换法建立海面模型,并结合中国台站实测数据,计算了海水辐射和天空大气辐射,仿真分析了不同风速条件下海面在长波红外波段的偏振特性,仿真结果表明:随着风速的增加,各面元入射角的分布几乎对称的向两侧拓展,使得偏振度峰值减小,对应的探测角减小,当探测角小于63°时,偏振度随风速增加而增加,探测角大于63°时,偏振度随风速增加而减小,探测角为63°时,海面偏振度基本不受风速影响。研究结果对海面场景下的红外偏振探测有一定指导意义。     

拉盖尔高斯光束矢量远场特性的角谱法分析

基于非傍轴矢量光束传输理论,研究了拉盖尔高斯光束的远场特性。运用角谱衍射公式以及稳相法,得到了初始为线偏振态的拉盖尔高斯光束传输一段距离后的矢量电场分布的解析表示式。数值计算了初始为x方向偏振的拉盖尔高斯光束沿z轴传播时各方向的电场分量及等相面空间分布。结果表明,传输一段距离后,出现了平行于传播方向的电场分量,其强度分布呈双峰结构,且其值远小于垂直电场方向的分量值;随着拓扑荷数的增加,该平行分量增加,光斑发散程度也相应增强。该光束等相面呈螺旋状分布。     

基于拉氏方程的舰船静态电场深度换算

 从舰船静态电场的物理特性出发,对其在深海环境下的深度换算方法进行研究,提出基于拉氏方程的静态电场深度换算方法.利用该方法可实现静态电场的某分量向较大深度处自换算;由场垂直分量向较大深度的其他分量互换算以及由水下标量电位向较大深度的电场各分量的换算.以单个水平电偶极子的场为计算原型,以互换算为例对换算方法进行了仿真验证,通过对换算误差的分析,表明该换算方法是可行的.换算方法对实际舰船的静态电场的分布研究具有现实意义.