分布式频域电磁散射特性测量系统

为满足雷达目标的超宽带散射特性和天线电参数的超宽带测量,设计了一套功能强大的自动测量系统;在硬件方面采用了分布式的搭建形式,而在软件方面则使用了Visual Basic和Measurement Studio语言并采用模块化、层次化的软件集成方式,提高了软件的可维护性,缩短了开发周期;该系统实现了外场0.1~18GHz（内场0.1~38GHz）频带下,对雷达目标的超宽带散射特性测量和天线电参数的超宽带测量,并同时进行数据的接收、处理、分析和显示;该系统丰富的功能为雷达目标的RCS测量提供了强大的测试平台。     

任意形状带隙结构电磁散射特性的精确分析

基于RWG基矩量法（MOM）的基本原理,提出了任意形状目标带任意形状缝隙后电磁散射的一体化分析方法。首先,从表面积分方程（SIE）出发,利用等效原理结合矩量法对目标进行了严格的理论建模,推导出适合编程求解的矩阵方程。然后,通过数值仿真并与相关测量结果对比,验证了该算法的有效性。最后分析了直缝隙宽度、深度对模型整体雷达散射截面（RCS）性能的影响,并讨论了折线型缝隙相对于直缝隙的RCS减缩性能。     

光在大气层中的散射与传输研究

本文根据电磁散射理论来分析光在大气层中的散射，导出散射截面与波长的关系，从而分析大气层对光能传输的影响     

等离子体覆盖金属目标的电磁散射特性

研究复杂等离子体目标电磁散射特性,需要采用高效的数值计算方法。为此,提出了一种分段线性递归卷积时域有限差分(PLRC-FDTD)算法及其在MPI+openMP并行计算模型中的高效实现方法,对不同等离子体参数和入射电磁波参数条件下等离子体覆盖金属目标的电磁散射特性进行了仿真计算。结果表明:当等离子体频率与入射波频率相近时,共振吸收占主导,反射率最低;等离子体层越厚,对电磁波的吸收越明显;对于特定参数的入射电磁波,可通过改变等离子体参数的方法来实现对电磁波的有效吸收,从而实现目标的主动隐身。     

金属球电磁散射特性FDTD并行计算及性能分析

研究金属球电磁散射特性及其FDTD并行计算,可为金属目标和结构更为复杂的其他目标的电磁散射特性及复杂算法的研究提供理论依据与方法借鉴.采用时域有限差分（FDTD）法分析了自由空间中金属球远区散射电场分布情况,得到了电磁波远场区电场分量和雷达散射截面（RCS）的波形曲线,与现有实验数据作了比对,利用OpenMP＋细粒度方式实现了FDTD算法并行化,并对该并行方法进行了并行性能分析与正确性验证.实验表明,计算结果与现有金属球远场区散射场数据非常吻合,并证明了该并行算法的正确性和有效性.     

沙漠表面电磁散射的FDTD研究

采用一维指数型粗糙面模拟沙漠表面,利用土壤介电常数的四成分模型计算沙土的介电常数,运用FDTD方法研究了沙漠表面的电磁散射特性,数值计算得出了沙漠表面电磁散射系数随散射角和入射波波长变化的曲线,讨论了电磁散射系数随沙漠表面高度起伏均方根、相关长度、入射电磁波波长的变化关系,数值计算结果表明,沙漠表面高度起伏均方根、相关长度、入射电磁波波长对沙漠表面电磁散射系数的影响比较复杂。     

分形地面与半埋矩形截面目标复合电磁散射FDTD研究

采用一维带限分形函数模拟实际的粗糙地面,应用时域有限差分法研究了一维分形地面与半埋矩形截面目标复合电磁散射特性,得出了复合散射系数随散射角变化的曲线,分析了分形地面粗糙度参数、土壤介电参数、目标几何参数等对复合散射系数的影响,得到了分形地面与半埋目标复合电磁散射的特性.数值计算结果表明复合散射系数受地面粗糙度参数影响明显,目标表面散射波对表面镜反射方向复合散射系数影响较大.     

基于有限元法的背腔微带贴片天线的散射研究

雷达散射截面(RCS)是目标天线的一个重要指标参数,雷达截面缩减就是控制和降低军用目标的雷达特征,迫使敌方电子探测系统和武器平台降低战斗效力,从而提高军用目标的突防能力和生存能力.因此,减小RCS一直是天线发展的重要方向.文中根据变分公式,计算新型背腔微带贴片天线的散射场.使用混合有限元边界积分法,将问题转化为一个矩阵方程的求解.通过分析不同的天线结构和不同的填充介质对天线RCS的影响,给出数值结果,从而看出这种方法的精确性和有效性.     

粗糙面与上方目标复合的宽带电磁散射研究

采用指数型分布粗糙面和Monte Carlo方法模拟实际的粗糙地面,运用时域有限差分法研究了超宽带高斯脉冲电磁波入射时粗糙地面与上方等边三角形截面柱的宽带后向电磁散射问题;通过数值计算得到了后向复合散射系数随频率的变化曲线,分析了不同的粗糙地面高度起伏均方根、相关长度,土壤湿度和三角形边长、倾角、高度及介电常数条件下后向散射系数随频率的变化关系,得到了指数型分布粗糙地面与上方目标的宽带后向电磁散射特性。     

对任意形状雨滴电磁散射特性的研究

介绍求解目标散射特性的Mie理论和有限积分法,给出降水测量中RCS的具体表达形式,将球形雨滴RCS（雷达散射截面）的Mie理论计算结果和有限积分法计算结果进行比较。用基于有限积分法的CST软件计算了各种形状雨滴的RCS,与球形雨滴的RCS进行比较,求解出误差,提高了降水测量的精度。     

指数型粗糙面与全埋目标的复合电磁散射研究

采用Monte Carlo方法模拟一维指数型粗糙土壤表面,运用矩量法研究了一维指数型粗糙土壤表面与下方二维导体方形截面柱体的复合电磁散射.通过数值计算得到了复合散射系数随散射角的变化曲线,并将目标尺寸趋于零和目标深度趋于无穷大时的结果与单独粗糙面FDTD结果进行了比对,验证了该算法的正确性.讨论了粗糙面高度起伏均方根、...     

海面与上方目标复合电磁散射的矩量法研究

采用Monte Carlo方法模拟了一维PM谱海面.运用矩量法研究了一维PM谱海面及其上方二维矩形截面导体柱的复合电磁散射特性,并将计算结果与FDTD结果进行了比对,验证了该算法的正确性。数值计算得到了复合散射系数随散射角的变化曲线,讨论了海面风速、矩形截面柱尺寸和倾角、矩形截面柱中心距离粗糙面的高度对复合散射系数的影响。结果表明,矩形截面柱参数对非镜向复合散射散射系数影响显著,而对镜向散射系数较小。     

基于FDTD的粗糙地面宽带前向电磁散射研究

采用指数型分布粗糙面模拟实际的粗糙地面,运用FDTD方法研究了超宽带高斯脉冲电磁波入射粗糙地面时的宽带前向电磁散射问题;通过数值计算得到前向散射系数随频率的变化曲线,并与时谐场源激励下的结果进行了对比;分析了不同的粗糙地面高度起伏相关长度、均方根高度,土壤湿度和入射角下前向散射系数随频率的变化关系,得到了指数型分布粗糙地面的宽带前向电磁散射特性。数值计算结果表明各参数的变化对前向电磁散射系数的影响比较明显,入射波不同极化方式下的前向散射系数也有显著变化。     

Alpha-stable分布粗糙土壤表面电磁散射研究

采用空间域合成法生成高度起伏遵守Alpha-stable分布的粗糙土壤表面,运用矩量法研究了锥形入射波入射时粗糙土壤表面的电磁散射特性.数值计算了散射系数随散射角的变化关系,分析了稳定性系数、归一化尺度参数、互相关长度、入射波频率、土壤湿度对散射系数的影响.结果表明,稳定性系数、归一化尺度参数、互相关长度、入射波频率、土壤湿度对散射系数均有较大的影响,遵守不同的规律.     

覆盖雪层的粗糙土壤表面电磁散射的FDTD研究

应用时域有限差分方法研究了各向同性均匀雪层覆盖的粗糙土壤表面电磁散射特性,计算了分层介质随机粗糙面散射的双站散射系数,得出了散射系数随散射角和入射波频率变化的曲线,讨论了散射系数随分层介质粗糙土壤表面高度均方根、相关长度、雪层厚度、雪层类型、土壤湿度、入射波频率等参数对散射系数的影响,得到了各向同性均匀雪层覆盖的粗糙土...     

一维带限Weierstrass分形粗糙地面电磁散射的FDTD研究

采用一维带限Weierstrass分形函数模拟了实际的粗糙地面,应用时域有限差分方法研究了一维分形粗糙地面电磁散射特性,计算了分形粗糙地面散射的双站散射系数,得出了散射系数随散射角和入射波频率变化的曲线,讨论了高度起伏均方根、分维数、土壤湿度、入射波频率、入射角等参数对散射系数的影响,得到了一维带限Weierstrass分形粗糙地面电磁散射的特性。数值计算结果表明各参数对散射系数均有显著影响,入射波不同极化方式下的散射系数也有明显的变化。     

一种计算旋转对称目标散射的有限元算法

本文给出了一种混合使用有限元和圆柱完全匹配层计算旋转对称目标散射的有限元算法。使用矢量棱边基函数表示横向场分量,用标量节点基函数表示角度场分量。矢量基函数的使用消除了伪解问题,圆柱坐标完全匹配层(PML)的使用缩减了有限元网格,从而避免了无用的计算。这种方法能够处理大型的实际雷达目标,同时与标准目标的计算结果符合得很好。     

特高压输电的电磁环境问题研究

采用特高压输电,电磁环境问题是影响其可行性的关键之一,对这一问题进行研究并采取措施加以限制是非常必要的。文章论述了特高压输电的电磁环境影响问题,分析了直流电磁场、工频电磁场、无线电干扰及可听噪声等,重点对特高压输电线路的影响、国内外相应的限值标准及相关数据进行了详细描述,供业内人士参考与借鉴。