微波波谱特性在污秽检测中的应用研究

根据微波或亚毫米波的波谱特性提出了一种污秽检测方法,用该方法能够确定污秽物的性质和污秽量。研究表明,物质的微波及亚毫米波特性可以有效地用于检测污秽物性质和污秽等级,从而快速检测电气设备污秽状况。结合成像技术,还可以实现快速检测大范围污秽分布和等级。     

基于变电站模拟支柱绝缘子的汕头电网自然积污特性研究

<正>常工作电压下的绝缘子,由于表面污秽物的堆积,在阴雨、大雾等恶劣天气的作用下容易发生污闪,对电网设备的安全运行构成严重威胁.对汕头供电局辖区内的变电站模拟支柱绝缘子的自然积污情况进行了研究.结果表明:模拟支柱绝缘子自然积污特征与地理位置、积污时间段有关,不同积污时间段、不同测量点的污秽度存在差异;不同积污期间,模拟支柱绝缘子表面等值盐密变化小,灰密变化分散性大;模拟支柱绝缘子表面灰密累积速度大于盐密累积速度;汕头供电局辖区内变电站污秽等级主要为b级或c级;运行中变电站应关注装设的模拟支柱绝缘子污秽变化情况,并及时对重污秽的站点采取应对措施.研究结果对汕头电网的污区图绘制、变电站绝缘子表面污秽的清扫以及外绝缘的选择具有参考价值.     

星载微波辐射计定标噪声源的计算机仿真研究

微波辐射计的定标噪声源提供定量噪声功率 ,是微波辐射计定标中不可缺少的重要部分。为了对微波辐射计进行星载条件下的仿真研究 ,本文采用伪随机信号来仿真微波辐射计的噪声源。所仿真的噪声源信号通过微波辐射计仿真模型与实际噪声源信号输入到实际微波辐射计系统的对比结果表明了其良好的线性度 ,可以用于进一步的仿真研究。     

星载微波辐射计定标噪声源的计算机仿真研究

微波辐射计的定标噪声源提供定量噪声功率,是微波辐射计定标中不可缺少的重要部分。为了对微波辐射计进行星载条件下的仿真研究,本文采用伪随机信号来仿真微波辐射计的噪声源。所仿真的噪声源信号通过微波辐射计仿真模型与实际噪声源信号输入到实际微波辐射计系统的对比结果表明了其良好的线性度,可以用于进一步的仿真研究。     

湿度对红外成像检测零值绝缘子的影响分析

红外成像技术以非接触、不停电等优点广泛应用于故障绝缘子检测,但其检测准确性易受环境湿度、温度等因素影响。以XP-160盘形瓷质绝缘子为试品,分析在不同环境条件和污秽程度下获得的绝缘子红外图像,研究相对湿度对红外成像检测洁净绝缘子和污秽绝缘子的影响。实验结果表明:对于洁净绝缘子,相对湿度对红外检测零值基本无影响;对于污秽绝缘子,相对湿度越大,越有利于红外检测,但相对湿度过大,容易出现零值绝缘子的误检或漏检。同时分析温度对红外检测的影响,建议避免在高温环境下进行红外检测零值。     

利用微波辐射计航空遥测海水盐度的研究

分析了海水的介电常数与海水温度、盐度之间的关系。讨论了风扰海面的统计特性,给出了风扰海面粗糙度效应和泡沫效应对微波发射贡献的理论及经验模型以及实用的计算风扰海面的发射率和亮度温度表达式。分析了微波辐射计测盐时的测量频率、极化状态及入射角对测量精度的影响。建立了微波航空遥感测量海水盐度的理论及经验模型。指出在温度高于20℃盐度高于10‰,飞机保持平稳飞行,天线角保持恒定的条件下,测量精度可达2‰,取得了比较满意的结果。     

基于紫外成像的污秽绝缘子放电特性研究

污秽绝缘子在一定的湿度下会形成放电并辐射出紫外光信号,日盲紫外成像是一种有效的放电检测方法,首先在人工气候室中研究了几种不同污秽度的绝缘子在不同湿度下的放电现象,根据放电紫外图像特征将放电分为两个典型阶段,通过对放电视频信号的分析并结合图像处理算法提取了平稳紫外光斑面积、间歇性紫外光斑面积以及间歇性紫外光斑重复次数三个特征参数来表征其放电,得到了上述参数与湿度和污秽度之间的关系曲线,研究结果将为基于紫外成像法评估污秽状态奠定基础。     

定标噪声源逆向辐射对微波辐射计的精度影响分析

为了提高微波辐射计系统的精度,对微波辐射计接收机反射系数因定标噪声源影响产生的变化进行了研究,并给出了相关的误差公式和系统噪声公式．通过对3165 GHz微波辐射计进行定标噪声源逆向辐射测量实验分析表明,定标噪声源逆向辐射引起的反射系数变化,会使失配因子改变且使系统噪声增加．     

微波辐射计航空遥感海面温度的应用研究

本文建立了微波辐射计遥感海面温度的理论及经验模式,分析和处理航空遥感及地面测试数据.从理论上对粗糙海面的辐射机理进行了分析,推导出非相关双尺度粗糙海面的微波辐射理论模式及泡沫的微波辐射模式.运用方便实用的经验模式对5.40GHZ 航空遥感数据进行了分析处理.对求解航遥海面温度的误差和不确定性进行了分析,指出微波辐射计遥感海面温度的可行性,测量精度可达1°K.     

微波辐射计检测的温度补偿技术

针对微波辐射计检波系统在环境温度变化下产生的非线性测量误差,提出了使用切比雪夫拟合算法对检波系统进行补偿。从辐射计检波系统未经补偿与切比雪夫多项式拟合算法进行温度补偿后,在工作动态范围内的输出电压曲线可见,该方法不但减少了检波系统受环境温度影响所产生的误差,而且消除了硬件补偿过程中的系统噪声,进一步提高了微波辐射计的准确性和线性度,满足了微波辐射计对地、空实时性探测需求。     

地基微波辐射计自定标的改进算法

微波辐射计的定标精度直接影响其对大气参数的反演精度．基于美国大气辐射测量计划中地基微波辐射计所运用的自定标方法,推导出适用于地基微波辐射计的普遍自定标形式,并针对大气水平不均匀的情况下原始自定标方法的误差,提出一种改进的自定标方法．即原始自定标之后,在不同仰角的定标值附近搜索最佳补偿误差,使回归曲线逼近原点,相关系数接近1,从而修正由水平不均匀大气带来的误差,提高定标精度．利用双通道微波辐射计自定标后的实测数据与探空的仿真结果进行对比,验证了此方法的有效性．     

机载噪声耦合式增益自动补偿微波辐射计研究

通过2个耦合器将固态噪声源信号分别馈入到接收信号和射频开关端口，辐射计可在较大的范围内动态探测到被测目标小量微波辐射信号变化. 利用增益波动自动补偿技术，提高了设备的长期稳定性和灵敏度. 较好地解决了辐射计在环境温度剧烈变化下系统的稳定性问题，实现了机载条件下对云中过冷水的探测. 测试结果表明，仪器灵敏度范围在0.14~0.18K，主要技术指标能够满足测量要求. 与地面雷达和其它航空遥感仪器相比，它具有直接测量的局部区域准确性高，取样代表性好的特点.     

微波辐射计在航空遥感海冰中的应用研究

本文建立了海冰的微波幅射理论模型,并分析和处理了航空遥感测试数据。本文以L·Tsang和J·A·Kong的单层模型为基础,将其模型进一步推广,给出了一般多层随机介质的非相干波幅射模型,指出可用一组线性方程组来描述层状介质的微波辐射,并用稀疏矩阵求得了方程组的解。在此基础上,对某些特定情况下的模型进行了分析,研究了微波辐射计探测冰厚的能力与穿透深度的定量关系。指出最大探测厚度正比于穿透深度,比例系数在1～1.5之间。同时从能量传输的角度出发,给出了相应的物理意义。还利用优化技术对实验结果进行回归分析,给出了不同波段的处理结果,同时与模型的计算结果进行了比较和解释。     

V形地平面反射结构新型印制偶极子天线

为了扩展天线的阻抗带宽和改善天线的方向性，提出一种采用了地平面反射结构的新型印制偶极子天线.分析微带巴伦和印制偶极子的工作原理，延伸并成形天线的地平面以得到反射结构.采用V形地平面反射天线向馈电结构的辐射，调整了天线的输入匹配状况和辐射方向图.使用专业射频（RF）和微波软件进行数值仿真，分析地平面延伸角度和延伸位置对天线输入反射损耗和辐射方向图的影响，得到优化的天线设计尺寸参数.结果表明，与没有地平面反射结构的天线相比，该印制偶极子天线增加了抗带宽，提高了前向辐射增益，抑制了后向辐射.     

高功率微波炸弹的威胁分析

为了研究高功率微波炸弹对雷达等电子设备的作用规律和效果,构建了高功率微波炸弹的作战模型,对其作用规律进行了仿真分析,量化分析了一定作用效果时的临界爆炸高度;对处在辐射区特殊位置不同状态下的雷达天线阵面的耦合能量的变化进行了仿真分析。仿真分析得出了高功率微波炸弹的作用规律和临界爆炸高度,分析并总结了特殊位置的雷达天线阵面能量变化规律,为雷达等电子设备的电磁防护提供一定的理论依据。     

Design of an active cold noise source under the normal temperature condition

In view of the limitation of the traditional microwave noise source in providing low brightness temperature noise, a new type of microwave cold noise source device is introduced. Based on the “ColFET” principle, the 2-port microwave network with output-port terminated noise temperature model is given. A design procedure of the active cold noise source (ACNS) is described, and an L-band ACNS using the GaAs high electron mobility transistor is reported. A noise injection radiometer has been developed to perform the measurements. The L-band ACNS works at 302K, and exhibits a noise temperature of less than 85.3K in the 1400～1430MHz frequency band. Test results show that the ACNS can be used as a microwave radiometer calibration cold source.     

双通道全功率计算机增益自动补偿微波辐射计

本文根据物质的微波辐射特性及微波辐射的接收原理,应用工业自动控制的单片计算机,研制出一种新型的智能人微波辐射计。这种辐射计具有的特点是:不受增益波动的影响,测量范围宽。本文作者研制的双通道微波辐射计适用于地面、机载及星载微波遥感。