正弦脉冲与等腰梯形脉冲传播特性的比较

研究了正弦脉冲中正弦波的周期T1与等腰梯形脉冲中等腰梯形波的中心频率相等,且具有相同的总脉冲周期T时,对相同圆形单元辐射器的轴线能量传播特性,解析与计算机数字模拟结果表明:当等腰梯形脉冲的上升时间小于中心频率的1/20时,在等腰梯形脉冲传播的慢衰减区,其传播特性优于对应的正弦脉冲的传播特性;当一次正弦脉冲中包含的正弦波数数目k远大于1时,不同k值的正弦脉冲具有相同的慢衰减特性。     

平面电流脉冲远区能量衰减特性研究

运用时域矢势积分方程分析了对称结构平面上三角脉冲、多周期正弦脉冲、等腰梯形脉冲、高斯脉冲和电磁导弹实验脉冲等多种不同波形的电流脉冲;讨论了远区轴线上辐射的电磁场。通过比较分析,得到远区辐射能量衰减特性的一般规律和特殊规律。     

瞬态电磁脉冲能量传输特性的实证研究

以馈电脉冲为高斯脉冲为例,对瞬态电磁脉冲能量传输特性进行了简洁的理论解释和实验验证.首先以圆形电流辐射单元为例讨论其能量传输的三段式规律及验证,对圆形电流在远场处的辐射能量进行分析,辐射源可以看作点辐射源;其次以点辐射单元为前提研究并验证阵列辐射单元的三段式传输规律.瞬态电磁脉冲能量传输特性由多列瞬态电磁波的叠加造成,...     

无限长理想导体圆柱对电磁导弹的散射

最近的研究表明,当一个能量按r~(-(?))衰减的电磁导弹投射到无限长平板后,其散射场能量仍按r~(-(?))衰减。电磁导弹在其它目标上的散射特性是一个尚待研究的课题。本文讨论能量按r~_(-(?))衰减的电磁导弹在理想金属圆柱上的散射特性。研究表明,电磁导弹散射场的能量衰减规律正比于r_(-(1 (?)))。这说明在入射场为电磁导弹的情形下,金属圆柱体的散射场能量衰减比平板要快,但仍比常规二维散射场的能量衰减规律r~(-2)要慢。     

临近空间目标光谱特性建模及仿真

针对临近空间飞行器提出了一种建立目标光谱特性模型的实用方法。通过对目标进行几何建模,提取面元参数;采用建立面元坐标系的方法计算各面元的方位坐标参数;基于电磁理论,分别采用Davies模型和Planck黑体辐射公式分析了目标面元的散射和辐射特性,从而建立了目标在可见光和近红外谱段的光谱特性模型。研究结果表明,该方法具有较好的有效性和适用性,其结论能够为观测谱段的选择提供数据支持。     

电磁式大功率水下超低频声源研究

针对超低频声源辐射功率与体积、重量间矛盾的问题,提出了一种采用电磁式激励的大功率、小尺寸、活塞式水下超低频声源.从平面活塞辐射特性研究出发,建立电-磁、磁-力、力-振动转换模型,利用Matlab/Simulink仿真模块和电磁有限元仿真软件Ansoft对电磁驱动的动态特性进行了仿真,分析了声源驱动电流、驱动力、振动位移...     

耦合腔慢波电路的三维软件冷测模拟

讨论了在考虑行波管管壳影响的情况下,使用MAFIA模拟软件软件的冷测方法模拟耦合腔慢波电路的高频特性参数,包括色散特性、耦合阻抗和衰减特性,使色散特性精度提高到0.29%,其模拟结果比忽略管壳影响下的计算值更加接近实验数据,也证明了计算机模拟冷测方法可以取代实验测试方法。     

锚固系统弹性波传播的能量特性研究

锚固系统各个组成部分是一个极其复杂的体系,尤其是在研究其振动特性时,外界激励往往与各个部分之间是相互影响相互制约的,因而非常有必要对锚固体系振动特性进行研究。通过理论推导,研究了理想状况下弹性波在锚杆中传播的各次谐振频率能量分配规律;分析得到了与振动波形相关的重要物理参量-能量之间关系;并依据波在锚杆-锚固介质中的传播机制以及衰减规律,对吸收衰减规律进行了相应的分析,重点计算了在一次行波周期散射衰减影响下,固端反射各次谐振频率所含能量,从而为建立固端反射振动波形和能量特性之间关系提供有利条件。定量分析的计算,可为振动信号分析提供较强的理论指导,同时为进一步研究低端反射能量特性奠定基础。     

故障限流装置中MOV能量吸收及热特性研究

金属氧化物限压器(metal oxide voltage limiter, MOV)作为串联谐振型故障限流器的关键部件,其可靠运行尤为重要。以110kV单相线路为例,利用电磁暂态分析程序对MOV在系统短路故障过程中能量吸收的特性进行仿真分析。仿真结果表明,短路故障时间越长,MOV需要吸收的能量越多;快速开关闭合时间的长短决定了MOV短时吸收能量的大小。进一步利用有限元计算方法,以MOV单元阀片和MOV本体结构为研究对象,对暂态过程中MOV的热特性进行研究,得出了MOV阀片温升与短路故障时间及注入能量之间的变化曲线,同时计算出MOV单元阀片及MOV本体的温度场分布,分析了其温度分布特性。在此基础上,制作了实际MOV本体模型,并进行了MOV温升的实验测定,结果表明实验测量与相应的理论计算符合较好,证明了相应计算方法的可靠性。研究结果为设计故障限流装置保护配置策略及MOV温升保护策略提供了工程参考,为MOV的本体设计提供了理论依据。     

电子注激励石墨烯表面等离子体激元的研究

对垂直与平行运动电子注激励石墨烯表面等离子体激元进行了详细分析与对比。理论分析与数值计算的结果表明,电子注垂直激励时,石墨烯表面等离子体激元包含丰富的频率分量,沿传播方向衰减,并伴随有度越辐射;平行激励时,其工作频率可通过调节电子注能量或石墨烯化学势进行调谐,且沿传播方向没有衰减,没有渡越辐射。优化电子注能量与石墨烯化学势等参数可使电子注激励的石墨烯表面等离子体激元具有最大功率。电流密度大于500 A/cm2的直流电子注可与石墨烯表面等离子体激元发生注波互作用,从而对其进行持续地激励并放大。     

轴向模螺旋天线特性的研究及仿真实现

螺旋线是具有周期性质的重要结构,它能大大减小电磁波沿螺旋线轴向传播的相速.用螺旋线做天线能提高天线的定向性和增益.本文对轴向模螺旋天线的特性进行了理论分析,简要介绍了天线各参数的关系及远场区电场在空间各方向上的分量.利用电磁场仿真软件AnsoftHFSS9.2在几个频点上对螺旋天线的特性进行了仿真,得到了比较理想的增益波瓣图和输入阻抗图.结果表明,此轴向模螺旋天线在1.5G处产生了较高的增益,实现阻抗匹配.     

主动探测型时间反转电磁波聚焦

为扩展时间反转理论在电磁领域的应用,提出了一种基于主动探测的时间反转电磁波聚焦方法.该方法是通过时间反转目标的反射波并在目标搜索域内进行能量搜索来实现重聚焦的.首先,收发合置传感器阵列的一个天线阵元向目标区域发射电磁波信号,该电磁波信号遇到目标后反射,反射后的电磁波被各天线阵元接收并记录.当所有阵元全部完成上述发射和接收过程后,将每个阵元中得到的所有信号相加,并进行时间反转.然后,将各阵元时间反转后的信号虚拟重发到目标域中,则信号能量会在目标处实现重聚焦.根据电磁波的传播特性,给出了主动探测型时间反转聚焦的原理及方法.最后,通过仿真实验验证了主动探测型时间反转可以有效实现电磁波重聚焦的特性.     

基于HFSS的圆极化微带天线的设计和仿真

设计了一种圆极化微带天线,采用表面开槽的方法来减小天线的尺寸和提高天线的整体性能,介质基板采用高介电常数的材料,通过选择适当的馈电位置和切角实现圆极化工作方式,利用HFSS软件对天线进行了电磁仿真和物理建模,优化了天线的各项参数,得出了驻波比、增益、轴比等仿真曲线。仿真结果表明,天线的增益和方向图特性良好,天线的尺寸明显减小,满足工程需要。     

利用GEK代理模型的天线快速多目标优化设计

传统方法进行天线优化设计主要利用经典优化算法调用电磁仿真软件,在求解复杂天线的多目标优化问题时效率不理想．针对该问题,在多梯度下降算法中引入遗传算子,提出了一种高效的全局多目标优化算法--混合遗传算子多梯度下降算法．该算法调用梯度增强型克里金模型进行天线优化．梯度增强型克里金模型建模所需的样本规模小、时间短,并且避免了电磁仿真软件的反复计算．利用该算法优化加载各向异性Ⅰ型周期结构覆层的警用超短波宽带单极子天线和某型直升机机载专用通信系统天线及其抗干扰阵列,在达到相同优化效果时,所需的模型仿真次数为利用改进的非支配排序遗传算法调用电磁仿真软件进行优化的10.30％和18.96％,验证了该优化算法的高效性．     

基于压电效应的低频无线通信机械天线

传统电天线的尺寸与其发射电磁波的波长相近。 低频电磁波(30 ~ 300 kHz)的波长达数公里,低频电天线存在尺寸过大、隐蔽性差、功耗大等问题。 为解决电天线尺寸和功耗大的问题,同时提高低频无线通信应用的灵活性,提出了一种基于压电效应的机械天线,机械天线是利用机械运动的电荷直接激励产生电磁波。 研究了压电机械天线工作的物理机理; 通过阻抗-频率曲线研究压电机械天线的阻抗特性; 利用无线通信系统对比了不同边长压电机械天线的低频辐射性能; 同时验证了压电机械天线辐射的磁场随无线通信系统接收端与压电机械天线距离的变化规律。 结果表明,压电机械天线在便携式、低成本和高性能低频无线通信应用中具有巨大潜力。     

附加延时线的阵列天线模式项RCS减缩优化

减缩天线雷达散射截面时需要保证天线的基本辐射性能,这使得对其带内的雷达散射截面控制变得十分困难.为此,提出了加载不等长延时线的方法来实现阵列天线模式项雷达散射截面的减缩.由于天线模式项散射实质上是天线接收的入射能量经馈电内部不匹配处反射而从天线再次辐射所致,当给阵列单元与馈电网络之间接入一组延时线后,辐射能量只经过这组...     

探地雷达极化探测时域有限差分法模拟效果分析

采用不同天线极化方式进行探地雷达探测时得到的雷达图像是不同的,研究不同属性的目标体在不同极化方式下的雷达信号响应特征,可以指导工作人员在实际应用中对异常的解释。根据天线与测线的分布方向可分为xx,xy,yx,yy四种天线极化方式。本文基于电磁波的极化理论和天线的极化方式,利用时域有限差分法进行正演模拟,分析不同属性不同延伸方向目标体不同极化方式的探测效果。通过模拟分析,无论何种类型的目标体,采用xx和yy天线极化方式比用xy和yx方式得到的雷达信号强度大;对于不同延伸方向的目标体,xx极化方式的信号呈现一定的规律性。已知地下目标体走向和属性时,可采用适当的极化方式和测线来测量;当地下目标体未知时,可根据不同极化测量得到的信号特征来分析地下异常体的属性和走向。     

微波传感器天线的电磁场数值仿真分析

利用CST微波工作室建立天线结构仿真模型,对天线的电磁波在空间中传播情况进行模拟,研究不同激励频率和不同形状的天线对电磁场传播的影响。仿真结果表明,随着频率的增大,探测距离增大,方形天线比圆形探测距离远。