口径/谱域积分-表面积分法的研究

 通过分析口径积分、平面波谱理论关于天线近场计算的特点,获得一种混合的天线近场计算方法.结合表面积分技术,提出了口径/谱域积分-表面积分法,用于三维天线-罩系统电性能数值仿真.该方法吸取了口径积分和平面波谱理论的优点,对于天线近场的分析更为精确、实用.以弹载天线罩为仿真实例,结果表明,与口径积分-表面积分法和平面波谱-表面积分法相比,口径/谱域积分-表面积分法的计算结果与实验结果更为吻合,证明了该算法具有更高的精确度.     

多层天线罩的电性能分析

论述了几何光学-射线跟踪法分析天线-天线罩系统的电性能，并将网络思想融入其中，简化多层天线罩电性能分析，并给出了远场辐射方向图和透波率的仿真结果，结果说明此方法简单有效，在多层罩的分析中更有效率，而且精度良好。     

任意形状天线罩的快速分析

将自适应积分算法与体积分方程相结合分析任意形状天线罩对天线辐射特性的影响。将任意形状的天线罩剖分成四面体，基于体积分方程的自适应积分快速算法求出天线罩上的感应电流，即可求出天线-天线罩系统的总场。自适应积分快速算法的应用提高了矩量法的计算速度，并大大缩减了需要的存储量，从而使该方法可用于分析电尺寸较大的天线罩.最后,分别计算了球形、锥形天线罩存在时理想电振子阵列的辐射方向图。     

机载毫米波天线罩的设计研究

本文阐述了机载毫米波天线罩的设计流程和方法,并给出了四端口网络法和几何光学-射线跟踪法的基本原理和公式;结合工程实践,论述了毫米波天线罩的材料选择、罩壁结构形式选择和工艺精度控制等设计技术。完成了机载毫米波天线罩的实例设计,其实测结果与设计要求一致。本文对毫米波天线罩研制具有一定借鉴意义。     

基于高斯积分的平面波谱法分析天线罩电性能

将平面波谱表面积分法与高斯积分相结合分析天线罩的电特性。在计算了口径天线的差波谱以求解带罩天线差方向图的基础上,将高斯积分应用到由罩外表面切向场求远场方向图中,提高了平面波谱法的计算精度。最后通过具体算例表明了本文方法的有效性。     

带罩天线的口径积分-表面积分分析技术的改进

研究了带罩天线电磁辐射特性分析的口径积分-表面积分法，在罩外表面电磁流积分过程中，引入Gordon公式将罩面单元上的均匀相位分布修正为更贴近实际的线性分布，通过具体算例对改进方法的有效性进行了验证，计算结果表明，改进方法显著提高了带罩天线辐射方向图的计算效率和精度。     

基于某型吊舱天线罩的电性能分析与设计

天线罩设计是一项具有挑战性的工作.结合某型吊舱天线罩设计任务,本文采用等效平板原理分析了天线罩电透过性能,并在此基础上对天线罩进行了电设计,运用几何光学-射线跟踪方法分析了天线罩的引入对天线辐射特性的影响,给出了方向图和透波率的测试曲线,很好的达到了设计指标要求.目前该型天线罩已投入使用,性能良好.     

加速古典几何光学向光学光电子技术的转化

本文在引用众多资料的基础上，指出了如何提高传统光学仪器的附加值及深加工，如何打破传统光学的行业界限，开拓新的产业领域，如何走与光，电，计算机，信息相结合的道路。     

高数值孔径自由曲面极紫外光刻物镜光学设计

高分辨率需求牵引极紫外光刻（EUVL）投影物镜向高数值孔径（NA）、自由曲面设计形式发展。传统的非球面EUVL物镜设计难以在高数值孔径下兼顾校正像差的需求,往往造成遮拦,破坏成像对比度。提出了一种高NA无遮拦自由曲面EUVL物镜设计方法。依据物镜形态参数判别引入自由曲面的最佳位置,能够有效校正系统像差,在不影响成像性能的情况下增大系统NA。应用该方法设计了一套高NA自由曲面EUVL投影物镜（PO）。与初始非球面物镜相比,通过增加四面自由曲面,将物镜数值孔径从0.3增大至0.35,波像差均方根（RMS）值从1 nm减小至0.4 nm,整个系统光路无遮拦。设计结果表明:该方法有效提高了自由曲面EUVL物镜设计效率,在不产生遮拦的情况下,不但增大了系统NA且减小了系统波像差,提高了物镜整体性能。     

基于dOTF的大口径透射光学元件检测技术

为了保证在重力变化下大口径巡天望远镜透镜组的成像质量,需要研究一种可以适用于大口径透镜组的波前检测方法,用于实现系统装调检测。首先,基于差分光学传递函数（differential optical transfer function,dOTF）建立了一套波前对准检测技术,在此基础上,分析了运算过程中相位解缠,CCD探测噪声以及大气扰动对检测算法造成的误差影响,结果表明检测误差分别小于10%、1%和2.5%,经过叠加可得整体的测量精度约为10.3%,满足一般大口径大视场检测系统设计指标。最后针对80 mm的透射式系统进行验证,由实验结果得到波前检测主要成分为彗差,与理论分析结果一致,符合几何光学预测结果。     

宽带天线罩物理光学算法中的自适应网格技术

任意形状天线罩物理光学算法中，需要将天线罩外形网格化，由于宽带天线罩工作带宽校宽，固定尺寸网格模型无法满足表面积分一致性收敛要求，特别是在高频端，在工作站的UG平台上也无法生成极细化网格。本文提出了一种自适应的网格细化技术，以低频网格为基础，随频率自动细化网格，实现了表面积分的一致性收敛，在保证精度的前提下，使计算时间最小化。     

基于曲面片迭代物理光学法的电磁耦合计算

将基于平面片的迭代物理光学(IPO)方法推广到曲面片上,发展了基于曲面片的迭代物理光学(CIPO)方法。利用CIPO方法计算分析了薄层天线罩和罩内散射体之间的电磁耦合作用。研究表明:同基于三角面片的IPO方法相比,CIPO方法对于表面曲率较大的目标可获得更高的计算速度和精度。     

厚介质罩深腔内双天线共口径设计

对在载体平台上带介质罩的深腔内实现双天线共口径的可行性进行了研究.四绕螺旋天线(QHA)被采用以实现载体定位;环状地板上的竖直单极振子或二元阵则用于遥测.实验研究了腔体对天线及两副天线之间的影响.结果表明这种方案中的两副天线能够同时很好地工作,QHA天线窗口法向右旋圆极化(RHCP)辐射,遥测天线口径面掠射,同时相互的耦合还展宽了遥测天线的工作带宽.     

多层介质天线罩的数值分析

针对含有多层薄层介质的电大尺寸多尺度问题计算的难点,提出了多层薄层介质的等效阻抗边界条件,该边界条件计入了薄层介质引起的电磁场幅度和相位的变化,可简化含多层薄层介质电磁结构的计算,解决多层天线罩薄层介质引起的剖分奇异化问题,实现多层天线罩对于天线性能影响的数值研究。     

天线罩对抛物面单脉冲天线极化特性的影响机理和仿真分析

单脉冲定向技术是目前最准确的电子定向技术之一, 被广泛应用于微波毫米波跟踪、监视、通信、测量、天文观测等系统.为了保护雷达天线免受环境的影响, 许多单脉冲天线都采用天线罩, 这会对单脉冲天线方向图的极化结构产生影响, 另外, 有意的电子欺骗干扰如交叉极化干扰会对定向性能产生较大影响.文章以雷达导引头普遍采用的X波段抛物反射面幅度比较单脉冲天线为对象, 分析了抛物面结构、初级馈源特性、天线罩引起交叉极化分量的机理, 建立了典型物理参数下的计算模型, 在Ludwig第三定义下对加入天线罩前后单脉冲天线交叉极化特性进行仿真, 综合考虑了天线几何形状、偏置结构、天线扫描等因素对极化特性的影响.结果表明:多种因素会引起单脉冲天线显著的去极化效应, 复杂的方向图极化结构使得单脉冲雷达导引头的定向精度敏感于电波极化方式, 这为进一步开展交叉极化对抗单脉冲跟踪技术研究提供了重要理论基础.     

基于阵元相位调控的天线罩瞄准误差快速优化

提出了一种通过调节相控阵单元激励相位来实现带罩天线瞄准误差快速优化的方法.基于粒子群算法,实现了连续可变相位以及数字离散相位的调节优化.在数字优化编码中结合相位偏移优选技术,有效降低了低位移相器的数字量化误差.结合先验信息,改进瞄准误差优化的速度更新公式,提高了优化收敛速度.分析建立代表场源关系的预计算矩阵,降低适应度函数求解计算量,节约了数值计算时间.通过对16元4位移相阵列天线——正切卵形罩系统的优化设计,验证了该方法的正确性与有效性.     

变换光学的物理原理和前沿进展

变换光学基于麦克斯韦方程的形式不变性,可以任意的控制电磁场达到需要的空间分布,是最近光学以及工程领域的热门研究方向。我们从历史发展的角度回顾了变换光学概念的产生历程,简要介绍变换光学的基本物理原理,并结合光学隐身、光学幻觉和波导工程等现代光学工程实验总结了在当前科学和工程领域中的代表性应用。介绍近期变换光学新概念框架的进展以及在声学、热学、量子波领域中应用的拓展,讨论变换光学未来理论和工程方面的发展方向。     

基于遗传算法对二维天线罩瞄准误差的优化

基于物理光学法及表面积分法计算了二维相控阵天线罩的瞄准误差并利用遗传算法对瞄准误差进行优化。首先建立二维相控阵天线一罩系统的数学模型并对瞄准误差进行分析计算,并在此基础上利用遗传算法对天线罩的壁厚分布进行编码以实现对瞄准误差的优化。     

基于几何特征分析的路面裂缝分类算法研究

道路裂缝是评价公路质量的一个非常重要的指标,不同的裂缝类型关系到不同的危急程度及不同的修补策略的制定.针对高速公路中常见的横向裂缝、纵向裂缝、块状裂缝及龟裂裂缝,提出了一种基于方向及密度特征的路面裂缝分类方法.文中所提方法的主要思想是利用裂缝在方向以及密度分布上的差异性来对裂缝类型进行划分.基本的过程是首先利用方向性特征进行横纵裂缝与块状/龟裂裂缝的提取,其次,根据分布密度特性进一步甄别块状和龟裂裂缝.为了验证文中所提算法的有效性,采用大量实测数据进行测试,通过与其它算法进行对比,结果表明:文中所提方法具有更高的裂缝分类精度.     

入射波极化方向对毫米波天线罩瞄准误差的影响分析

当不同极化方向的电磁波入射时,采用射线追迹方法计算了Ka波段线极化单脉冲天线-天线罩系统中天线罩所引入的瞄准误差.给出了天线在空域扫描时天线罩引入的瞄准误差分布图,并总结了其随入射波极化方向变化的规律.结果表明,入射波极化方向改变对天线罩引入的共面瞄准误差不产生影响,对交叉面瞄准误差影响较小,而对偏离方位轴和俯仰轴的扫描位置上的瞄准误差影响较大,且整个扫描空域的瞄准误差分布图随入射波极化方向的旋转而缓慢旋转变化.