某型车载电台强电磁脉冲环境效应仿真和试验

为检验某型车载通信超短波电台在高空核电磁脉冲环境下的生存能力,对该型电台建立全尺寸模型,进行了电磁脉冲耦合仿真分析,对比了该电台鞭状天线的前门耦合以及各互连线缆的后门场线耦合电流量级,得到前门耦合大于后门耦合的结论.结合仿真结果,对电台的强电磁脉冲环境适应性试验方法进行了设计,并采用威胁级辐照方法,采用垂直极化的电磁脉...     

同轴腔带通滤波器的一种设计方法

采用负阻线子网络…构造了多腔耦合的同轴带通滤波器电路模型，应用电路分析软件对滤波器进行了分析优化，得到腔体之间耦合系数和接入点位置。应用三维全波分析软件，分析了腔体结构参数与耦合系数和耦合窗的关系。以这种路和场的仿真、优化相结合的方法，得出了滤波器的耦合和输入输出结构参数。运用该方法设计的中心频率2．4GHz，通带100MHz的六腔滤波器的实际测试结果与仿真分析结果基本一致。     

并行传输线共模泄漏的等效场-线耦合数值模型

针对并行传输线间感性和容性耦合计算问题,该文提出并行传输线等效场-线耦合亚网格时域有限差分(FDTD)数值模型,模型更适合非均匀介质等复杂情形的耦合串扰求解,且具有更为简洁的数值计算形式。利用该等效场-线耦合数值模型,对并行传输线间共模电磁信息泄漏进行模拟仿真和实验测试,时域模拟和频域实验结果均表明,该模型可以有效刻画并行传输线共模电磁信息泄漏发射特性。     

汽车起重机传输线模型研究

：针对汽车起重机电控系统中线缆拓扑结构特点,研究了线缆传输模型。分析了连接件影响信号传输质量的方 式,建立了等效模型;分析了环境电磁场产生的场线耦合干扰,利用Agrawal 方法建立了终端响应数学模型。整车线 缆模型仿真结果验证了方程的正确性,为汽车起重机整体线缆设计提供了参考依据。     

W波段平板缝隙阵天线的多场耦合分析

采用多物理场耦合仿真技术设计了一部W波段低副瓣平板缝隙阵天线,重点研究了热-结构-电磁多物理场耦合的仿真设计方法,通过对W波段平板缝隙阵天线在温度场、位移场和电磁场综合环境下的耦合分析,验证了高频天线单一的电磁理论仿真结果与实际使用时的电气指标存在较大的差异,这对预测和优化复杂弹载环境下W波段平板缝隙阵天线的电气性能具有重要的指导意义。     

多导体传输线高频分布参数分析

多导体传输线高频场线耦合研究是当前电磁兼容研究的重点和难点,而多导体传输线上的耦合响应与线上的高频分布参数紧密相关。由于经典传输线理论中采用准TEM波近似,使其不适用于求解高频分布参数。为此,从基于TLST理论的非均匀多导体传输线高频场耦合模型出发,对多导体传输线高频分布参数进行了研究和分析,计算出多导体传输线上的沿线单位长度高频分布参数,并将其与利用经典传输线理论计算得到的结果进行了比较,对二者的差异进行了分析,最后通过高频场线耦合算例说明了本文高频分布参数计算的正确性。     

电子设备多场耦合求解方法研究

由于组成复杂,现代电子设备正面临着日益严重的多场耦合问题。文中首先以电子设备中常见的电源模块为对象,分析了影响较大的几种典型耦合关系;其次为满足工程计算的需要,根据分析结果对耦合问题进行了必要的简化,设定电子设备中的耦合关系以两两耦合和线性弱耦合为主;同时还建立了电子设备多场耦合简化模型,并给出了采用序贯求解法的耦合求解算法;最后基于以上研究成果,建立了电源模块多场耦合问题的解耦仿真流程。     

TSV 的电磁-热-结构耦合分析研究

基于三场的控制方程建立了电磁场、热场及结构场耦合分析的数学模型,推导出其等效积分“弱”解形式,研究了 TSV（Through Silicon Via,硅通孔技术）电磁-热-结构的多物理场耦合效应,分析了高斯脉冲加载条件下TSV 的温度和等效应力分布情况。仿真结果表明,在考虑三场耦合的情况下得到的结果更为准确,这将有助于 TSV的设计及对其性能进行相应的预测。     

线缆EMP耦合机理分析及其SPICE模型

介绍了线缆EMP耦合SPICE模型方法的求解过程,即把分布源等效为集总源,在线缆两端加载等效激励源进行仿真分析,从而把场线耦合问题转化为电路求解问题,并通过算例验证了该方法分析效率高、方便快捷、精度可靠.     

UWB,HEMP作用下长线缆场线耦合效应比较研究

为详细研究UWB(超宽带)、HEMP(核电磁脉冲)作用下长线缆的场线耦合效应问题,并将二者进行比较,依据场线耦合效应计算的Agrawal、Vance模型,推导了能有效用于场线耦合效应编程计算的实用算式.在此基础上编写了Matlab计算程序,对UWB和HEMP作用下长线缆的场线耦合效应进行了计算、分析和比较,得出了两种强场作用下的效应规律.计算显示,UWB和HEMP都能在线缆上激励较高的电流脉冲,也能在线缆端部激励较强的干扰电压脉冲;在相近条件下,UWB激励的响应弱于HEMP;二者相比,其场线耦合效应既有相似之处,又有不同的特点.     

传输线电磁脉冲耦合问题研究综述

传输线是各种电子电气设备中的常见结构,是信号传递、能量传输的重要通道,同时也是电子电气系统中极易受到外界电磁脉冲干扰的对象之一。电磁脉冲与传输线之间的耦合问题一直是国内外研究者关注的一个热点。文章介绍了低频情况下研究场线耦合问题的经典传输线模型,并对基于传输线模型的BLT方程、SPICE等效电路模型发展历程、研究现状进行了较为详细的分析和总结,同时梳理了传输线方程FDTD解法的发展脉络。之后,简要介绍了高频情况下常用的场线耦合模型。最后,就当前场线耦合问题中被广泛关注的部分热点问题进行了分析和讨论,并指出了一些亟待完善的地方。     

新能源充电线缆的高空核电磁脉冲响应

随着新能源技术的不断发展,多频器件和高压线束的大量应用使新能源车辆电磁兼容问题日趋复杂,研究特种车辆新能源充电线缆的复杂电磁环境效应与防护问题具有重要工程价值。文中选择一种新能源充电线缆,利用三维电磁场仿真软件(CST)建立电磁干扰源和充电线缆模型。基于场线耦合原理,仿真分析高空核电磁脉冲照射下的混合动力装甲车内部新能源充电线缆电磁响应。仿真结果表明,同一线束同种线缆横截面积越大,线缆端口耦合电流越大;在同一干扰脉冲照射下,不同线缆端口耦合电流达到峰值的时间以及开始衰减的时间不同;以及线缆布局影响线缆端口耦合电流的大小;线缆阻抗匹配时的耦合电流远远大于阻抗失配时的耦合电流;新能源充电线缆与传统车载SYV-50-3同轴线缆的高空核电磁脉冲响应变化规律吻合良好。     

A general theory on the graphical representation ofantenna-radiation fields

A general theory for graphical representation of antenna radiated fields is developed. The application of the method to the special case of a transverse electromagnetic-mode-excited biconical antenna is investigated in detail. Electric field lines in the r-ϑ plane of a spherical coordinate system are presented in a manner such that the same electric flux is always carried between two neighboring field lines. Thus, their mutual distance is a criterion for the strength of the local electric field. The differential equations which govern the displacement of a field point are derived and solved. The time-dependent evolution of a field-line pattern is examined in detail. The new theory for graphical field representation permits, in an elegant manner, the analysis of the transmission and receiving mechanism of arbitrary antenna configurations. Thus, it is suggested that an iterative graphical synthesis procedure could, in the future, be applied to the computer-aided design modeling of antenna shapes     

小纵横比光电器件发射端耦合工艺研究及优化

为了系统研究影响耦合效率的因素,采用仿真和实验的方法建立了半导体激光器与单模光纤的耦合模型,并搭建自动耦合平台,进行了理论分析和实验验证,得到了模型的耦合效率与各个方向位移敏感度的关系以及实际耦合过程中耦合效率与各个方向容忍度的关系。结果表明,耦合效率对水平方向位移最为敏感,其后依次是角度旋转和纵向位移; 仿真与实验最大耦合效率分别为64.29%与51.46%,误差在合理范围之内,结果具有较高可信度。这一结果对实际光电器件封装耦合效率的提高是有帮助的。     

存在干扰模式时的微波谐振器Q值计算方法北大核心CSCD

谐振法测量介质介电常数时需要计算谐振器的无载Q值。当微波谐振器的工作模式受干扰模式影响时,会导致无载Q值的计算出现偏差。文章针对这种情况提出了一种存在干扰模式时计算微波谐振器无载Q值的迭代算法。该方法基于所提出的反向叠加和同相叠加两种等效电路模型,以传输系数模值平方之差在所有频点的平方之和作为目标函数,采用尺度变换最速下降法进行迭代。将圆柱形金属谐振腔的高Q值TE011模作为工作模式、简并的低Q值TM111模作为干扰模式,通过仿真和实测对该方法进行了验证。实测结果表明,当干扰模式较强时,3 dB法计算的工作模式Q值偏离真值14%,而所提出的迭代法的计算结果偏离真值不到1%。     

Analysis of coupling between two parallel dielectric waveguides

The coupling between two parallel dielectric waveguides with a finite coupling length is investigated. The ends of the waveguides are tapered in order to reduce the scattering losses. It is shown that the taper sections can be utilized to achieve an effective coupling which is insensitive to the coupling length, thus, providing a much greater tolerance for the design and manufacturing of coupling devices.     

Coupling coefficients of coupled laser cavities

We discuss certain properties of the coupling coefficients for a specific model consisting of two coupled resonant cavities separated by a lossy coupling gap. The coupling coefficients are here defined in the framework of time-dependent coupled-cavity theory-not as end-fire power coupling between traveling waves of two adjacent waveguides. In particular, we explore the validity of a heuristic formula for the coupling coefficients proposed in an earlier publication. It turns out that, in this example, the heuristic formula is directly applicable only if the coupling gap is lossless and off-resonance, but it becomes inapplicable if the lossless gap approaches resonance. The heuristic formula remains useful, but requires a correction if the coupling gap is lossy. The phase angle of the complex coupling coefficient is found to be linearly dependent on the width of the coupling gap, assuming the value 0 (to within multiples of 2π) for an off-resonant gap and the value ofpi/2for a resonant gap. It is not the purpose of this letter to explore properties of c³lasers or to specify their optimum operating conditions. Only the validity of the approximate coupling function is to be investigated.     

Mode excitation theory and experiment of single-mode fiber directional coupler with strong coupling

The mode excitation theory is presented to analyze single-mode optical fiber directional couplers with transverse strong coupling, which either the weakly coupling theory or the ray theory fails to expound. By using the equivalence between the waveguides with square and circular cross sections, regarding the coupling zone of the coupler as a single waveguide, the excitation coefficients of the propagation modes in the coupling zone excited by the modes in the input waveguide have been evaluated. The theoretical coupling amount and insertion loss have been studied. Using a special monitoring technique to control the coupling length, several couplers with various coupling amounts have been made by the polishing method. The spectral characteristic of the coupling amount has been measured and compared with the theoretically inferred result. The two are found to agree with each other. The offset effect on the coupling amount has also been measured and it is different from that of the weak coupling device-the Stanford coupler.     

基于DFB激光器的楔形截顶光纤微透镜耦合结构

为了解决分布式反馈激光器的光发射次模块耦合封装中存在最大耦合效率局限的问题, 采用楔形截顶光纤微透镜代替分立式透镜的直接耦合的方法, 得到斜面倾角0.6rad、耦合距离60μm、半宽度15μm的楔形截顶光纤端面模型。在此基础上与分立式和直接耦合进行对比, 讨论了纵向、横向和角度偏移误差。结果表明, 纵向耦合距离在-21.45μm~56.79μm, 角向耦合角度在-8.3°~8.5°, 耦合效率始终大于70%;结构整体容忍度较高, 耦合效率达84.40%。该研究可为下一代分布式反馈激光器的次发射模块耦合封装器件提供新的解决方案。     

抑制船载天线互耦方法的研究

文中应用矩量法和一致性几何绕射理论的混合方法,研究有限导电平面上单极子天线间的电磁耦合问题,分析各有限导电平面尺寸及缝隙对耦合的影响,提出了减小电磁耦合的一种新方法。计算结果表明,合理地选取导电平面尺寸能使天线间的耦合变小;导电平面上开有半波长的多缝隙也可较好地降低耦合,而缝隙的宽度和间隔对耦合的影响较小。