雾衰减对雷达探测距离影响分析

对海面和低空目标探测时,雷达电波传播过程中会受到雾体衰减和散射噪声的影响.分析平流雾和辐射雾对电磁波的衰减及雾体散射带来天线辐射噪声温度增加等特性,构建雾衰减影响下的雷达探测距离模型.仿真分析典型频率火控雷达在不同俯仰角、能见度和媒介属性条件下的雷达探测性能,结果表明较高频率雷达受雾的影响较大,雾区内含水量越多对雷达影...     

基于NPS蒸发波导预测模型的适应性研究

蒸发波导预测模型的适应性研究对电磁波的传播、雷达通信及战术指导有着十分重要的意义。根据蒸发波导的探测原理,为了研究蒸发波导NPS模型对南海海域的适应性,在我国南海海域搭建了一套气象梯度仪测试设备,获取了大量的海洋水文气象数据,并仿真分析了空气温度、相对湿度、气海温差、风对蒸发波导高度的影响,将蒸发波导高度实测数据和NPS模型预测值进行了对比分析与验证。实验结果表面,稳定条件下NPS模型预测的蒸发波导高度的偏差值随气海温差呈现出近似线性变化规律。该文的研究成果对南海海域蒸发波导预测模型的选择具有一定的指导意义。     

电磁波在传送带巷道中传播的实验分析

矿井巷道中不可避免存在机车、长列传送带、罐笼和金属支护等物体,这些物体的存在一定程度上影响了巷道中电磁波的传播.将巷道看作波导,通过实验测量和拟合的方法,研究电磁波在传送带巷道中的衰减.实验结果表明:电磁波的衰减与长列传送带的存在和接收频率有关;传送带的存在使电磁波的衰减增大;电磁波的频率越高,衰减越小;900 MHz是研究矿井无线通信的最佳频率;在宽度大于高度的巷道中,H-H模式比V-V模式更适合做通信方式.结论为煤矿井下巷道无线通信提供更有力的支持,对未来进一步研究巷道中电磁波的传播提供参考价值和现实指导意义.     

基于时间序列的蒸发波导高度短期预测

为预先掌握海上蒸发波导高度信息,采用时间序列分析方法分别对海洋自动气象站实时获取的气温、相对湿度、大气压、风速以及海表温度数据进行预测,将预测数据输入到NPS模型中,计算出蒸发波导的预测高度,并将高度预测值与实测值进行对比,验证该方法在蒸发波导高度短期预测中的可行性。实验结果表明,采用时间序列预测蒸发波导高度的整体误差平均值为0.610 8 m,均方根误差为0.873 1,平均绝对百分误差为1.736 9%,且预测高度与南海实际变化趋势相符,具有一定的参考价值。     

GIS中局部放电电磁波同轴传播特性仿真研究

为了对GIS中局部放电产生的电磁信号的同轴腔体传播特性以及结构影响因素进行较为深入的研究,笔者采用有限时域差分方法(FDTD)建立GIS同轴模型,对同轴谐振腔、电磁能量泄漏、发射天线条件等不同因素对局部放电电磁波传播的影响进行了仿真分析。仿真分析可知,两端金属封闭条件下电磁波传播模式不再是简单的同轴腔体下的传播形式,而可看作为一个电磁传输品质系数较低的同轴谐振腔,从而引发更为复杂的高次模波频率成分;盆式绝缘子连接处电磁波能量的径向泄漏会影响后端检测的信号幅值,并且传播模式较高电磁波成分经过绝缘子后衰减较大;金属尖刺或突起不仅起到电磁波激励源的作用,其存在同样也有利于电磁波的传播。     

便携式FMCW雷达动目标探测设计

在目标探测领域,雷达系统表现出轻质、微型、低成本的发展趋势,然而,在实际的复杂环境探测中,由于地形或障碍物等因素,为了保证精度,常采用多个收发天线的形式,此时系统往往显得体积过大,操作繁琐。采用系统大小为半径20 mm,高度约40 mm的微型调频连续波(FMCW)雷达作为信号源,空芯金属管作为传输路径,测量目标的运动状态。实验结果表明,使用波导测试时的信号相比于直接穿过障碍物测量的信号信噪比更高,并且波导含有曲率变化时,依然可以探测到目标的运动状态。     

ETC系统信道传播损耗评估方法研究

无线信道传播效率是影响ETC系统性能的主要因素之一。考虑客车与轿车外形差异,定义了ETC系统信道传播损耗系数,提出一种基于两径模型的ETC系统信道传播损耗评估方法,便于评估ETC系统性能。评估方法预测及实测结果表明:ETC天线极化方式影响车载标签单元(OBU)接收功率,OBU距离地面高度越高,其接收功率越大;OBU识别范围小于10 m时,轿车引擎盖的电磁波反射引起垂直极化波衰减损耗突变,为保证OBU的成功识别,ETC天线距离地面高度应大于5.35 m。     

GIS局部放电激发的电磁波传输衰减特性分析

通过对全封闭组合电器（GIS）中局部放电（PD）脉冲激发的电磁波的传输和衰减分析,GIS局部放电产生的电磁波不仅以横向电磁波方式传播,而且会建立TE和TM波,其衰减系数在截止频率处从最大值迅速下降到约为1dB／m的稳定值,TE和TM波在GIS中的持续时间比PD脉冲长得多。试验结果表明,内置检测到的主要是TEM波,检测频段不高且干扰较大,外置传感器属于天线检测法,检测频率主要在微波波段。     

GIS局部放电电磁波信号的传播特性研究

为研究局部放电电磁波在GIS中的传播特性,采用时域有限差分(FDTD)法仿真进行建模和仿真计算.仿真结果表明GIS中的电磁波信号经过绝缘子衰减较大,且由绝缘子泄漏到GIS外面的电磁波信号存在截止频率;电磁波信号经过L型分支的衰减比经过绝缘子更大;电磁波信号经过T型分支垂直路径的衰减比直线路径的衰减更为严重.     

局部放电电磁波在GIS中的衰减特性

局部放电电磁波信号在气体绝缘开关设备(GIS)中传播时受GIS结构影响而产生衰减变化,使得难以从超高频(UHF)检测信号实现对局部放电源信号的有效评估。为分析GIS不同结构部件对电磁波信号的影响,本文采用时域有限差分(FDTD)法对GIS中局部放电电磁波的衰减特性进行建模分析,研究了电磁波信号在GIS中不同部件传播时幅值、能量等参数的变化特性。对局部放电电磁波信号经过绝缘子前后的变化进行试验研究,验证了仿真分析的有效性。研究结果表明,电磁波信号在同轴波导中传播时信号能量衰减很小,但是由于高次模波的色散效应使得信号幅值发生较大程度的减弱;邻近局部放电源的绝缘子对于电磁波信号的衰减作用比其他绝缘子更大;经过L分支的电磁波信号能量衰减和幅值降低程度均较大,但其横电磁波(TEM)分量衰减很小;电磁波经过T分支的垂直部分比直线部分衰减更为严重。     

近场效应对船载双通道雷达相位标校影响及应对方法研究

随着船载双通道雷达天线频率的不断提高,天线角度标校所需要的远场距离条件越来越无法满足。通过对双通道雷达天线自跟踪系统的深入分析,给出了交叉耦合产生的机理,并以此为基础阐述了近场效应对校相和角度标校的影响。给出了当前解决近场效应的4类常用的应对方法,经实际工程验证和对比分析,在近场距离条件下,近场阵列天线法是解决雷达天线角度标校最适宜的方法。最后,以X频段天线为例进行了实际测试,结果证明该方法操作简便、数据稳定可用,并已在多次卫星测控任务中得到了验证。     

圆极化介质谐振天线设计与实现

探地雷达、隔墙雷达、人体接触式微波治疗探测设备的天线设计，要考虑应用场景并加入应用场景一并设计或仿真计算，才能获得最佳的应用效果。本文采用应用背景下的设计方法，设计了一种应用于接触式微波检测系统的圆极化介质天线。该天线工作在L波段，采用带状线缝隙耦合馈电。通过不等长十字耦合缝隙实现圆极化。研究了辐射背景在一定范围内变化时，对天线回波损耗，轴比和方向图的影响。并制作了实物，VSWR<2的带宽，仿真结果为16.6%，实测结果为29.7%。     

MDR for law enforcement [motion detector radar]

The motion detection radar (MDR) adds a new dimension to surveillance. The MDR can be effective even through wooden doors and concrete walls. It requires very little setup and does not have any external wires connected to it. Unlike TV cameras and IR sensors that must be concealed, the MDR can be placed in a “safe location” on the other side of a wall or hidden in a container with non-metallic walls. The MDR provides an effective and timely alert even if the person doing the surveillance is preoccupied, distracted or inadvertently nods off due to fatigue. The highly sensitive continuous wave (CW) phase detection radar has been approved by the Federal Communications Commission (FCC) for operation in the 902 to 928 MHz frequency band. There are restrictions imposed by the FCC which limit the power radiated from the antenna and signal harmonic content of any commercially sold product using this frequency band. While this is not necessarily the best frequency for material penetration, it is a reasonable compromise. This is because it can be sold and used commercially, and has proven to be effective     

紧凑型超宽带 MIMO 天线的研究

针对当前超宽带多输入多输出(UWB-MIMO)天线存在尺寸大、隔离度低等缺陷,设计了一款紧凑型UWB-MIMO天线,天线尺寸仅有41 mm×25 mm×1.6 mm。通过扳手形微带馈线扩宽天线的带宽,在天线的接地平面上引入锯齿形和梳状电磁带隙结构以获得较高的隔离度;加载C形枝节形成陷波以抑制X波段的下行频段对超宽带系统的干扰。实验结果表明,所设计的UWB-MIMO天线的阻抗带宽为3.1～12.0 GHz,陷波频带为7.0～7.9 GHz;在整个工作带宽内,隔离度大于20 dB。设计的UWB-MIMO天线具有良好的辐射特性、稳定的增益和较低的包络相关系数(ECC<0.006),适用于UWB-MIMO系统应用。     

Antenna‐height‐dependent path loss model and shadowing characteristics under indoor stair environment at 2.6 GHz

A novel path loss model under an indoor stair environment with antenna‐height dependency at the 2.6‐GHz band is proposed in this paper. In order to describe the attenuation caused by the variation of antenna height, a new height attenuation factor (HAF) is added to the usual local path loss model. The path loss exponent and the antenna‐height‐dependent factor are obtained by using the least squares method. Besides, the influence of antenna height variation on the shadowing effects is studied, and an empirical expression of the standard deviation about antenna height is obtained. The proposed model is verified by several measurement results. The results show that the proposed model is effective and can be employed for the future fifth‐generation (5G) ubiquitous wireless communication system design. © 2015 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

SAR成像阴影边缘散焦误差分析

SAR图像阴影散焦误差分析是研究阴影再聚焦和提取目标阴影信息的理论基础。从阴影形成机理出发,以距离多普勒算法以例,推导阴影边缘二次距离压缩和方位压缩的二次相位误差表达式,建立了散焦误差与成像参数的关系模型。研究表明,方位压缩和二次距离压缩分别是影响阴影边缘散焦的第一环节和第二环节,其散焦误差与雷达频率、分辨率、目标高度有关。当X波段、Ku波段雷达的分辨率劣于0.07m时,方位压缩的阴影边缘散焦误差将达到总误差的99.0%以上,只需进行方位向再聚焦;当Ku波段雷达的分辨率优于0.04m时,则需要同时优化方位压缩和二次距离压缩环节。     

微波路由传播性能的测试

介绍了微波信号传播性能测试的目的、方法。阐述了高度—损耗曲线的取得 ,及障碍点的位置、障碍点的有效高度、绕射地形因子、有效地反射系数、反射点的位置、推荐天线高度等数据的处理方法。     

国军标151B RE102低频段测试方法分析与研究

国军标151B RE102与国军标151A低于30 MHz频段的测试方法相比,拉杆天线的接地方式和高度上有重大调整,直接影响测试结果的精确度。为研究测试方法的改变对测试结果的影响,利用仿真和实验的方法,基于电路和电磁理论从两种标准中关于拉杆天线的接地网络和高度的不同点入手对测试结果的差异性进行分析,得出旧标准测试结果在2~30 MHz频率段高出新标准5~10 d B,并且测试结果表明旧标准的测试方法易产生谐振现象,在低频段电源线是导致RE102超标的主要原因。对于贯彻国军标151B有推进作用,有助于EMC工程师理解接地方式对EMI测试的影响和对电子设备RE102测试结果进行分析,便于更好地处理辐射超标和异常结果,同时避免对电子设备辐射发射的误判。     

一种应用于脉冲探地雷达前端的探测子系统

高幅度窄脉冲时域脉冲信号源及超宽带低振铃时域脉冲天线是脉冲探地雷达（ground-penetrating radar,GPR）的关键部件。本文通过挖槽技术有效的减少了电磁辐射干扰,设计并研制了脉冲幅度为156.2V,脉冲宽度为1.6ns的MARX级联脉冲信号源。同时首次提出了半圆形天线臂电阻加载天线,相比于传统三角形天线臂电阻加载天线,0.5-7GHz带宽内驻波系数控制在3.5以内,天线时域脉冲的拖尾幅度由17.5%下降到8.3%,具有超宽带、低振铃的特点。最终开展了隐藏目标的探测实验,雷达探测结果成像清晰、浅层目标分辨率高,有力的验证了本文所研究的脉冲探地雷达前端探测子系统的优越性能及潜在的使用价值。