室内电磁环境中：计算机系统电磁辐射测量

计算机系统中含有丰富的电磁辐射源,产生的电磁辐射会对电磁环境造成污染,同时还会带来一系列的电磁兼容问题,包括会对人体产生电磁辐射生物效应、对信息安全与保密构成威胁等.本文提出了室内电磁环境下计算机系统的电测辐射测量系统的构建方法,完成了对计算机系统辐射频谱和时域波形的测量.     

大功率中短波广播天线电磁辐射的预测与防护

随着城镇化建设步伐的加快,建筑数量也呈现出逐年上涨趋势,这种情况下很可能拉近建筑与中短波天线的距离,电磁环境污染在建筑室内日趋严重,不仅影响人体健康,也会对室内电磁设备带来极大干扰.这就要求就结合电磁环境,对其辐射情况进行预测,并采取相应的防护策略.本文将对天线电流幅值与电流强度计算、电磁环境预测与防护进行探析.     

强电磁脉冲环境下屏蔽接地方法研究

针对复杂电磁环境下强电磁脉冲的毁伤效应,以高空核电磁脉冲（HEMP）为例,通过对电磁辐射屏蔽理论的介绍,分析HEMP的波形特征和频谱特性,研究HEMP效应下的屏蔽接地特性,得到了HEMP辐射环境下的屏蔽接地设计原则与方法。给出典型电磁屏蔽结构下的接地导体类型,分析传统搭接与接地方案在HEMP作用中的效应,提出能有效增加屏蔽效能和降低电磁损伤的搭接、接地改进方法,为电子电气设备抗强电磁脉冲防护加固提供了有效支撑。     

电磁波强场强区域对人体的影响与防护

利用电磁波在各个领域为人类现代生活服务的同时,根据电磁波的特点及对人体的影响、损害和防护是我们必须关注的.电磁波辐射作用,可分为近场区、远场区.导体、电介质在电场中的体现出的现象,是其内在原因所决定的.根据麦克斯韦方程分析,导电媒介质中的电磁波的性能,及电磁波在导体中的传播特性.生物体可以视为具有复杂形状的有机电介质结构.电磁辐射对生物的作用机制,基本上可分为致热效应、非致热效应.根据在电磁波环境下工作的人员病理调查实例,及具体工作区的电场强实测,提出发射机房的电磁防护要求和措施.     

电磁波强场强区域对人体的影响与防护

利用电磁波在各个领域为人类现代生活服务的同时,根据电磁波的特点及对人体的影响、损害和防护是我们必须关注的.电磁波辐射作用,可分为近场区、远场区.导体、电介质在电场中的体现出的现象,是其内在原因所决定的.根据麦克斯韦方程分析,导电媒介质中的电磁波的性能,及电磁波在导体中的传播特性.生物体可以视为具有复杂形状的有机电介质结构.电磁辐射对生物的作用机制,基本上可分为致热效应、非致热效应.根据在电磁波环境下工作的人员病理调查实例,及具体工作区的电场强实测,提出发射机房的电磁防护要求和措施.     

电动车的电磁屏蔽仿真验证

以某电动卡车的电磁场辐射发射(9 kHz~30 MHz)严重超标为例,从主要辐射源的位置特点出发,在理论上分析了切断辐射源与被测天线间直视路径可带来的电磁辐射性能改善,借助电磁仿真软件建立了简化的测试环境模型,并设计和评估了整改方案及其效果。仿真结果显示,整改后,卡车的电场辐射发射降低至7 dB,磁场辐射发射降低至22 dB。     

基于抛物方程的海上电磁环境场强计算与应用

海洋在国家经济发展和国防建设中起着重要作用,电子设备在海洋开发中不断应用,海上电磁环境预测需求日渐迫切。海面大气波导对电波传播和电子信息系统的运行影响显著。在此选用抛物方程模型离散混合傅里叶变换法求解波导环境下的电波传播损耗,提出基于传播损耗与辐射源参数的电场强度计算方法,预测电磁场空间分布,从而根据电磁环境国军标给出对人员、设备的电磁辐射危害区域,为准确预测海上电磁环境分布,分析电磁辐射对电子信息系统的影响提供了方法。     

基站共享站址条件下电磁辐射的计算研究

介绍了国内基站电磁辐射防护的规定,描述了单辐射源和多辐射源电磁辐射强度的理论计算方法,并以此为基础建立多种制式的基站共享站址的基本模型,然后对该模型进行电磁辐射的计算,并对结果进行了研究分析。     

低阻抗辐射源的数学模型

进行电磁环境预测要解决的关键问题之一是建立实用的电磁辐射源的数学模型，本文介绍几种基于贴近场测量技术的低阻抗辐射源模型，并进行了实验验证。可用于计算、预测各种仪器、设备机箱的电磁泄漏对远区场的影响。     

直升机平台孔缝耦合仿真分析

在切向矢量有限元软件HFSS中,对某直升机在电磁辐射环境下进行了孔缝耦合的仿真。模拟了飞机由于外部加改装所需开孔的大小和数量,并对直升机外加发射源干扰,来反映机内电磁环境对飞机机载电子设备的影响。对孔缝耦合进行仿真,将仿真结果与DO-160F标准进行比对分析。同时,研究了机内辐射能量与频率、相位的关系,以及机身不同位置下的辐射能量。通过数值分析和仿真结果得出规律性结论,为直升机加改装设备开孔提供理论依据。说明孔缝耦合的电磁仿真分析在航电系统电磁防护的工作中具有重要的指导意义。     

频选膜拼接工艺误差对复材天线罩电性能的影响

加载频率选择表面(FSS)薄膜的复合材料天线罩在实际制作过程中,需将若干FSS薄膜结构进行拼接以构成一个整体,FSS膜的拼接工艺误差则对天线罩的电性能产生实质性的影响。文中设计了一款X波段的A夹层平板复合材料天线罩,并建立了由拼接工艺误差带来的FSS膜搭接和FSS膜缝隙的电磁仿真模型,研究了不同拼接工艺对复合材料天线罩的透波率、电磁波传输特性的影响以及对天线辐射特性的影响。研究结果表明：天线罩中的FSS薄膜结构的拼接错位对电磁波传输影响明显,会明显降低天线主瓣增益和天线罩透波率;当入射电磁波的极化方向与FSS薄膜结构的搭接缝方向相同时,FSS膜结构对天线罩透波率影响较大,当极化方向与FSS薄膜结构的搭接缝方向垂直时,则其对天线罩透波率影响较小;两块FSS膜结构边缘搭接的相对位置和搭接距离对天线方向图有明显影响;两块FSS薄膜结构边缘无搭接且存在缝隙则对天线罩透波率影响较小。该研究对复合材料天线罩的制造工艺具有工程指导意义。     

涡旋电磁波天线技术研究进展

涡旋电磁波,因携带有轨道角动量(OAM),从而体现出除了传统的强度、相位、频率、极化等自由度之外的一种新型自由度,理论上在任意频率下都具有无穷多种互不干扰的正交模态,并且近年来其在雷达成像、无线通信等研究领域展现出重要的应用潜力,所以引起国内外学者的广泛关注,具有很高的研究价值和应用前景。在这里,该文主要介绍近年来涡旋电磁波天线技术的研究进展,包括单一微带贴片天线、阵列天线、行波天线、以及超表面天线结构等。单一微带贴片天线由于其结构简单、制作成本低而被广泛运用;行波天线可以在宽带范围内产生多OAM模式的涡旋电磁波;阵列天线的设计原理简单,可以灵活地控制产生不同模态的高增益OAM电磁波;而超表面天线不需要复杂的馈电网络,从而具有天线整体剖面较低的优势。该文对这4种常见的涡旋电磁波天线进行了总结,并展望了未来的发展趋势。      

太赫兹光电导天线发射装置的优化设计

为了研究金属纳米狭缝对太赫兹光电导天线辐射功率的影响,基于时域有限差分法对太赫兹波通过金属狭缝时的增强特性进行了分析计算,研究了太赫兹波通过金属纳米狭缝电场的增强幅度与狭缝宽度和太赫兹波频率之间的规律。结果表明,在太赫兹光电导天线发射装置上增加一个纳米狭缝能够增强太赫兹波的发射功率,频率为0.1THz的太赫兹波通过70nm宽度金属狭缝时,辐射功率最大可以增强800倍。该研究结果对太赫兹光电导天线结构的改进有一定的借鉴意义。     

厚介质防护层下天线方向图恶化机理分析及解决办法

定性的讨论了厚介质防护层下天线方向图的恶化机理,并结合电磁软表面提出了改善天线辐射性能的方法。将厚介质防护层等效为多层不同数值的阻抗层。通过分析电磁波和表面波的传播路径,解释了厚介质防护层下天线方向图恶化的原因。通过增加电磁软表面,扼制了表面波的传播及其引起的辐射,降低了厚介质防护层对天线方向图的影响。方向图测试结果显示,利用电磁软表面抑制表面波的传播,可以有效改善厚介质防护层下天线的方向图,在高超音速飞行器通信领域具有一定的应用前景。     

一种基于电磁超材料的抗干扰天线

设计了一种基于电磁超材料的抗干扰天线.该抗干扰天线由矩形波导腔体,铺设于波导腔体底部宽边的电磁超材料以及位于波导腔体上部宽边的辐射缝隙构成.当电磁超材料表现为完美电导体时,该抗干扰天线同传统波导缝隙天线类似,可高效辐射电磁波.当电磁超材料表现为完美磁导体时,该抗干扰天线的性能与带阻滤波器相似,可抑制特定频段的干扰电磁波.该抗干扰天线实现了天线与滤波器的高度集成,结构紧凑.仿真与测试结果显示该抗干扰天线在工作频段具有良好的辐射特性,同时对干扰频段电磁波的抑制可达40 dB.     

超宽带高功率Vlasov天线设计

主要研究了一种超宽带高功率Vlasov 天线,通过将圆波导端面斜切,改善了天线的辐射性能。进一步,讨论 了该天线的组阵问题,给出了天线阵列的辐射方向性图和回波损耗。此Vlasov 天线具有结构简单,功率容量大,宽频 带的特点,将会在高功率脉冲辐射等领域具有广阔的应用前景。     

230MHz无线专网小型化平板天线设计

提出了一种用于电力230 MHz无线专网的平板天线,天线工作频率228～237 MHz,相对带宽3.9％.该天线由单层1 mm厚度FR4印制板的倒F结构辐射体组成,天线整体尺寸300 mm×260 mm×1 mm.天线通过匹配传输结构将馈电点放置于辐射体背部,便于安装.经过仿真天线增益性能良好,水平全向增益1.5 dB...     

毫米波MIMO天线电磁辐射上限分析研究

第五代移动通信技术采用毫米波多输入多输出天线为高质量无线通信提供技术支撑,对传统的辐射安全性评估带来新的挑战。提出了采用无监督深度学习方法,分析毫米波MIMO设备电磁辐射上限,进而实现对MIMO设备辐射安全性的评估。首先从理论上分析了利用无监督学习方法分析MIMO设备电磁辐射上限的可行性,并以工作频率28 GHz的不同天线阵列为例,验证所提方法的可行性。此外,利用蒙特卡洛法作为参照对比验证了所提算法的可靠性。结果表明,所提方法与蒙特卡洛法的功率密度分布最大值和均值的误差均可控制在0.07%以下,可以准确高效地分析毫米波MIMO设备辐射上限,为快速评估毫米波MIMO设备的辐射安全性提供了新的方案。     

短波相控阵天线通信系统的设计

短波远距离通信具有设备简单、电离层不易遭受人为破坏的特点,因此,短波通信具有极其重要的战略地位。相控阵天线可通过相位的控制来实现波束方向性的控制,从而无需天线面阵的转动就能进行不同方向、不同距离的通信。设计了一套短波通信系统,天线采用6单元对称振子的相控阵列,通过计算分析,此系统通信性能优良。     

高频强场源对天馈系统的电磁耦合效应仿真

为获得天馈系统附近给定设备内部可能引起的电磁干扰的估计值,从而优化天馈系统的设计参数,采用COMSOL中的磁场模块,模拟完整天馈子系统在受到外部电磁场作用而激发出的电场强度和电流密度。模型空间采用无限元域截断,感应电流主要分布在天馈子系统固体的内外表面,其值一般在650 A/mm2左右,天馈子系统固体内部的感应电流小于6 A/mm2。对于壁面较薄的区域,固体内部的感应电流亦较大。仿真结果表明,天馈子系统对于外界辐射电磁源的偶合电磁效应主要集中在固体部分的表面,从而引起信号的改变,对误码率的作用较大。