混响室条件下失真信号消噪技术研究

为研究混响室条件下失真信号消噪恢复技术,采用Mallat算法和预失真技术的失真数据补偿方法,首先,利用蒙特卡洛方法 (Monte Carlo)模拟混响室内电磁环境,获得全向辐照电磁环境和接收系统的联合传递函数;再将联合传递函数的反函数置于预失真器中,用于补偿信号通过混响室内全向辐照电磁环境和接收系统后产生的误差和畸变。利用验证信号进行验证,结果表明该方法可有效消除系统带来的误差,较好地恢复和保持了接收信号信息。     

雷电电磁脉冲场对双绞线的耦合研究

为研究双绞线短线缆在雷电电磁脉冲场辐照下终端负载的感应电压,利用WU-800 型MARX 源和有界波模拟器来模拟雷电电磁脉冲场,对双绞线进行辐照耦合试验。试验中改变雷电电磁脉冲场波形、双绞线长度、辐射场与线缆夹角、双绞线终端负载（线性及非线性）,观测双绞线终端负载处的响应电压,分析响应规律。结果表明：雷电电磁脉冲场的上升沿对线缆耦合电压幅值影响较大,脉宽对耦合电压影响较小;辐照试验中线缆长度具有选频特性,随着短线缆长度的增加,终端负载响应电压的主频点逐步降低,但幅值逐步增大;电场极化方向对线缆终端响应幅值有较大影响,但并不改变响应波形;线缆在辐照情况下对终端负载可等效为一电压源,受测端负载电压满足电压源分压原理,非受测端负载改变等效电压源的内部参数,但影响较小;双绞线连接二极管,会显著影响耦合电压的频谱分布,同时幅值也会改变。     

导线贯通金属腔体端接负载电磁脉冲响应规律*

为分析金属导体贯通腔体时导体腔内端接负载电路的电磁脉冲耦合响应,基于时域有限积分方法的 电磁数值计算软件CST 建立了贯通导体端接负载电磁辐射响应耦合模型,研究了高斯脉冲作用条件下入射电场角 度、贯通孔径、外部导体长度、端接负载等对终端负载响应的作用规律,分析了耦合机理。基于GTEM 室搭建了实验 平台,在贯通导体两端开路条件下,通过测量腔体的屏蔽效能,与数值计算结果对比,两者吻合较好。结果表明:贯 通导体方向的电场分量大小对终端负载耦合电压影响显著;入射波长远大于贯通孔径时,贯通导体为主要耦合通 道;负载耦合响应与裸露导体长度、导体半径成正比;负载变化时,自身响应电压随阻值变化,而对另一端负载响应 电压影响不大,两端阻值变化导致负载响应电压波形的衰减振荡不同;容性或感性阻抗是影响响应电压及频率的关 键因素之一。     

强电磁脉冲辐照下三绞线终端响应特性分析

为研究强电磁脉冲辐照下无人机内部三绞线的终端响应特性,本文基于传输线理论提出了三绞线在强电磁脉冲辐照下终端响应的建模方法.首先确定了三绞线三螺旋物理结构,给出绞线束在笛卡尔坐标系下的参数方程,建立了具有均匀扭曲特征的三绞线模型;然后推导了电磁脉冲辐照下三绞线终端电流的频域方程,采用快速傅里叶逆变换得到时域解,并与CST仿真结果进行对比,验证了算法的准确性;最后分析了三绞线终端电流随线缆长度,线缆螺距,电磁场极化角、方位角、俯仰角的耦合响应规律.结果表明：三绞线终端感应电流随线缆长度和螺距的增加而增大;入射波的俯仰角和方位角在[0, 90°]时,感应电流随入射角度的增加呈现出先增大后降低的规律.研究结果对提高无人机电磁防护能力具有重要意义.     

三类新型随机粗糙面模型的快速散射特性分析

基于表面粗糙度对雷达目标电磁散射特性的影响,为真实地模拟实际自然场境,提出了三类粗糙环境中表面粗糙度不同的新型分区域复合随机粗糙面模型.采用在同一粗糙面上使用不同均方根高度和相关长度的方法进行建模,替代了传统的单一谱函数模型.应用稀疏矩阵平面迭代/规范网格法快速计算了此三类新型随机粗糙面模型的电磁散射特性,重点分析了不同表面粗糙度模型对于环境电磁散射特性的影响,为研究、分析和探测符合实际自然环境的地形、地貌提供了理论依据.     

基于FFT的传输线串扰时域响应分析与实验研究

基于传输线分布参数结点导纳方程和快速傅立叶反变换方法,仿真分析了传输线串扰电压响应及传输线参数和端接阻抗对串扰电压峰值的影响.发现在不考虑传输线终端负载电阻的电感影响时,仿真结果中振荡不明显,在考虑电感时仿真结果振荡较明显.基于实验室研究设备,对共地平行传输线间的串扰电压和电流进行了实验研究,并将部分实验结果与理论仿真结果进行了比较.结果显示:在考虑传输线终端负载电感时的仿真波形与幅度和测量结果的波形与幅度基本一致,仿真的脉冲宽度要大于测量脉冲宽度,仿真结果峰值略大于测量峰值.     

动车组内电磁场对线缆耦合及抑制措施分析

分析动车组在运行的时候产生的空间电磁干扰源,采用Agrawal传输线理论对场线耦合进行分析计算;分析干扰源参数变化对传输线终端负载电流的影响;通过计算数据分析线缆的抗干扰措施,为车辆布线电磁兼容性设计提供参考。     

基于Agrawal模型的双绞线受扰机理与场线配置

电磁环境日益复杂,电磁兼容性问题涌现,各类干扰对传输线信号传输造成的影响不容忽视。基于经典场线耦合Agrawal模型,结合时域有限差分法(FDTD)对双绞线(TWP)各场线参数的电磁耦合效应进行定量计算,为减少受扰的场线配置提出指导性意见。总结了各参数对双绞线电磁耦合效应的具体影响：线长会影响端接负载处的选频特性;节距影响较小,较小的节距会减小耦合;距地高度会显著影响电磁耦合,且高度越高耦合越强;决定入射方式的入射角、方位角和极化角对电磁耦合效应均有不同程度的影响,通过电场切向分量切片图可知,对某一角的分析需要考虑到其余两角的影响。双绞线传输线的电磁耦合效应与场线参数密切相关,各参数均有不同程度的影响,借助本文模型的计算与对结果的分析,可获得有效的低受扰双绞线传输线配置。     

高速VLSI电路中传输线瞬态响应的灵敏度分析

本文用特征法分析计算高速VLSI电路中传输线的瞬态响应相对于传输线参数和终端负载参数的灵敏度,从而为VLSI电路信号连接线的优化设计提供了一个有用工具。传输线的终端负载可以为非线性,传输的信号形状可以任意,这是该方法区别于基于数值拉氏逆变换的灵敏度分析方法的最大特点。     

计算传输线平均耦合截面积的一种高效全波方法

在功率平衡法的网络化公式应用中,精确预知腔内装载物的耦合截面积是关键,这通常依赖于混响室的实验测定.文中使用平面波角谱概念和蒙特卡罗方法来数值模拟混响室中的电磁环境,在此基础上,首次应用基于互易定理的快速全波分析方法提取了理想混响室内靠近理想导电地平面的多导体传输线的平均耦合截面积,验证了方法的正确性,并计算了单根裸线传输线、带包层传输线、双绞传输线、传输线附近有导体挡板以及多导体传输线端口的平均耦合截面积.该方法具有计算精度高、仿真速度快、适用范围广的特点.     

基于积分方程等效电路和BLT方程的传导耦合效应仿真分析

提出了基于积分方程等效电路和Baum-Liu-Tesche(BLT)方程的电磁脉冲传导耦合效应分析方法, 建立外部电磁干扰等效源模型, 提取等效电流和阻抗参数.对内部含复杂传输线网络和集成电路插件的电子设备建立了电磁拓扑模型, 采用BLT方程分析电磁脉冲响应.仿真分析了内部传输线连接关系、外部信号线长度和半径大小、节点负载等因素对传导耦合效应的影响.将计算结果和商用电磁仿真软件CST的结果进行了对比, 分析了所提方法的有效性, 可为电子设备电磁脉冲防护设计提供参考.     

传输线理论分析静电放电电流

传输线理论分析了静电放电(ESD)发生器的放电过程,时域有限差分法(FDTD)模拟了放电电流,得到与IEC61000-4-2标准相符合的电流波形,并对影响电流波形的关键因素进行讨论.结果表明,静电放电发生器中电阻和连接线长度影响电流波形的上升时间;连接线的布置影响着电流波形的平滑性;不同的终端负载也对电流峰值有很大影响.该结论为静电放电发生器的设计提供了参考和建议.     

外场作用双导线的电磁耦合时域分析方法

基于时域有限差分（finite-difference time-domain，FDTD）法和传输线方程，并结合插值技术，研究了一种高效的时域混合算法，能够快速模拟电磁波照射自由空间和屏蔽腔内双导体传输线的电磁耦合，并实现空间电磁场与双导线瞬态响应的同步计算.该算法先采用FDTD方法模拟双导线周围空间的电磁场分布，结合插值技术构建适用于双导线电磁耦合的传输线方程，再采用FDTD的中心差分格式进行离散，从而求解得到传输线和端接负载上的瞬态响应.同时，分析双导线间距对其电磁耦合的影响，掌握其耦合规律.通过相应数值算例的模拟，并与FDTD方法进行对比，验证了该时域混合算法的正确性和高效性.     

基于传输线方程的多根非平行传输线串扰分析

非平行结构的传输线在电力电子系统中普遍存在,当其上通有电压和电流信号时,会在周围传输线上产生串扰响应。采用时域传输线方程建立多根非平行传输线之间的串扰模型,结合FDTD方法,分析在脉冲集总源激励下受扰导线始端和终端负载上的串扰电压响应特性,将其结果与仿真结果对比,验证了该方法的正确性。研究结果表明,非平行结构中受扰线始端和终端负载上的串扰电压响应随着传输线离地面高度的增大而增大,随着传输线之间夹角的增大而变小,且减小的趋势逐渐减弱,从而为线缆间的串扰防护提供了参考依据。     

贯穿设备屏蔽层线缆电磁脉冲响应研究

提出了一种获取电子设备壳体屏蔽层外接线缆电磁脉冲耦合响应的计算方法。首先,以壳体屏蔽层为分割点,将贯穿线缆分为内外两部分,根据基本传输线理论和戴维南等效原理,得到内外两段线缆的等效电路模型。然后,利用Agrawal散射电压模型分析了外等效电路的端口负载频域响应,并根据该负载响应得出了内部线缆等效电路的端口负载频域响应。最后,以高空核爆电磁脉冲的IEC标准波形为计算波形,通过傅里叶变换方法求解了内部端口上的时域响应,并分析了线缆几何参数和终端负载对响应波形的影响。     

复杂战场电磁环境模拟技术研究

提出了以静电放电信号作为激励源,利用混响室特点产生宽频带、多极化、多模式、随机相位的强电场来模拟战场电磁环境的方法.并阐述了试验机理,给出了模拟战场电磁环境的试验方法和试验配置,得到了相关测试结果,并对测试结果进行了细致分析,得出了模拟战场电磁环境试验所产生场的有关频谱、场强和场均匀性的结论.     

平面波照射下贯通导线电磁干扰快速算法

提出了一种基于BLT（Baum-Liu-Tesche）方程的平面波辐照下金属腔贯通导线电磁干扰分析的快速计算方法.首先采用电磁拓扑理论将整个问题进行拓扑分解,根据场线耦合理论获得场线耦合节点的传输函数,进而采用广义BLT方程获得外界电磁波与贯通导线相互作用时金属腔内终端负载上的干扰电流.将该算法用于贯通单导线、贯通双导线和贯通传输线网络电磁干扰问题分析,计算获得的终端负载上感应电流结果与全波分析方法结果吻合较好,证明了该快速算法的有效性.该快速算法计算时间仅为全波分析法的万分之一,且所占内存相比全波分析法缩小了几十倍.     

电磁脉冲在传输线上激励电流规律研究

对传输线在电磁脉冲环境下的感应电流规律进行了研究。分别在传输线一端接负载、一端接地,以及两端分别接不同负载状态下,研究了感应电流、负载电压及消耗功率的变化规律。在实验上采用非接触脉冲电流注入方式,理论研究采用传输线模型,二者得到了相同的规律。结果表明,电磁脉冲环境下传输线感应电流、端口电压与负载大小有直接的关系,且在某个阻值附近负载消耗功率出现极大值。     

混响室发射天线指向对场均匀性影响研究

采用基于矩量法的电磁仿真软件FEKO建立了混响室仿真模型,并对步进模式下的混响室模型进行了数值计算.将混响室数值计算与遗传算法相结合,通过仿真计算与理论分析研究了混响室发射天线指向对场均匀性的影响.研究结果表明:改变发射天线指向,其本质是改变混响室各模式前的加权系数,导致表征混响室工作区域场均匀性的电场标准偏差随之发生改变.发射天线指向处于最优配置时,工作区域各轴向电场标准偏差较初始状态有所下降,说明通过优化提高了工作区域场均匀性.     

频域BLT方程在同轴电缆中的应用

文章主要论述了频域BLT方程在计算传输线负载响应中的应用。首先介绍了电磁拓扑理论中的BLT方程各个参量的含义以及工程应用中的模型和具体的计算公式。然后利用Matlab软件对一个具体的例子（同轴电缆）进行了分析编写了相应的程序且给出了仿真的结果,对分析传输线在复杂电磁环境下的响应具有一定的理论和工程指导意义。