一种宽带数字相控阵天线比幅曲线的设计方法

随着宽带数字化技术的发展,如何利用宽带DBF技术在电子对抗领域中进行精确测角测向一直是研究的热点。文中论述了一种宽带数字相控阵天线比幅曲线的优化设计方法,从多波束类型的选择出发,分析了和和交叠电平的选择、空域覆盖和增益覆盖的取舍等问题,并且通过对雷达探测领域和差比幅曲线绘制方法的演化,得到宽带数字和和比幅曲线的绘制方法,分析了基于正弦空间的多波束比幅曲线、中心频点的频率转移、侦察频点的频率转移等问题,最终仅用一条标准比幅曲线进行装订即可解决宽带带宽内和扫描空域内的所有和和比幅测角问题,该设计方法拟制的宽带多波束比幅曲线,可应用于宽带数字相控阵体制的雷达探测或电子对抗领域,在简化比幅曲线数量、减少比幅曲线存储空间、提升比幅测角测向精度等方面均有明显的优势。

固态有源相控阵快前沿脉冲发射及空间合成

快前沿射频脉冲发射是固态有源相控阵可实现的优势功能。分析了X波段固态有源相控阵实现快前沿射频脉冲发射的必要条件,包括激励传输、功率放大、定时同步和孔径渡越等影响因素及设计要点。相应的分析结论应用于某型X波段固态有源相控阵的样机研制,最终实现了数千个固态有源通道的快前沿射频脉冲的高效空间合成,合成射频脉冲前沿低于5 ns,验证了分析与设计的有效性。

X波段高功率微波宽角相扫阵列天线

根据工程需要,提出了一种X波段高功率微波宽角相扫阵列天线。基于模式转换和阻抗匹配原理,提出了一种适配角锥喇叭天线和SMA连接器的高功率同轴波导变换器,设计了过渡腔体结构调节功率容量,加载金属匹配块实现阻抗匹配,并与阶梯脊波导一体加工,极大地降低结构复杂性。在8.2~8.8 GHz内单元电压驻波比(VSWR)<1.25,功率容量为41.83 kW,与普通喇叭单元相比功率容量得到大幅提升。7×7阵列可实现±30°圆锥扫描,具有较宽扫描特性。该天线易于加工,可实现灵活波束扫描,具有一定高功率微波应用价值。

数字相控阵雷达发射多波束特性研究

开展了数字相控阵雷达天线发射多波束的基础研究工作:首先阐述了发射多波束的基本工作原理,研制开发了数字相控阵雷达发射同频多波束的测试系统,并对发射多波束工作状态下天线的基本特性(如驻波特性和波瓣特性等)进行了研究和测试,通过实测数据与仿真结果的对比,验证了发射多波束的正确性和可行性,为数字阵列相控阵雷达未来的发展,实现雷达/电子干扰/通讯等同时多功能、共口径提供了技术支持。

薄壁金属管在中高速冲击下的缓冲特性研究

薄壁金属管塑性变形缓冲器通过塑性变形吸收能量,是冲击动力学领域所用缓冲器之一。通过试验和数值模拟研究了薄壁金属管塑性变形缓冲器在中高速冲击下的缓冲特性。通过空气炮试验,得到了薄壁金属管在中速冲击下的变形特点及缓冲力,分析了薄壁金属管在中高速冲击下的变形机理。研究了薄壁金属管半锥角、冲击速度、冲击质量对薄壁金属管缓冲性能的影响。结果表明:随着冲击速度的提高(30m/s^500m/s),缓冲力稳定性降低,缓冲力波动范围从8.2k N提高到19.9k N,最大缓冲力从19.9k N提高到34k N;半锥角不同会影响薄壁金属管的最大缓冲力;当冲击速度大于100m/s时,薄壁金属管缓冲力稳定性不受冲击质量影响。

数字相控阵天线阵面的暗室测试方法研究

文中对数字相控阵天线阵面的暗室测试方法进行了研究,阐述了数字相控阵天线阵面的基本工作原理,针对其对测试系统的同步要求,以及不同时刻采样数据的相参要求,提出了专门的测试方法,并搭建了一套测试系统,通过对天线阵面样机的试验,验证了测试方法的正确性和准确度,为数字相控阵雷达天线阵面测试技术的发展提供了技术支持。

烟幕干扰弹新型战斗部结构研究

设计了新型多级烟幕干扰弹战斗部,提高干扰弹的有效作用时间及有效作用波段。通过对两级战斗部结构装填,模拟干扰粉剂和某新型干扰粉剂的抛撒试验。研究了新型干扰弹战斗部结构的可靠性及抛撒效果。利用ANSYS LS/DYNA软件通过流固耦合算法对所设计的新型战斗部结构进行了数值模拟研究,对新型战斗部的抛撒药装药结构进行了优化。新型多级战斗部能够通过调整装药级数提高干扰弹的有效作用时间,通过对每一装药模块装填不同干扰粉剂提高单发弹有效作用波段,优化的抛撒药装药结构能够在保证抛撒稳定性和均匀性的基础上提高干扰粉剂的利用率。

一种宽带宽角双极化相控阵天线单元研究

设计了一种宽带宽角双极化相控阵天线单元,该天线单元采用指数渐变开槽天线形式,并设计了金属匹配柱安装在双极化天线单元之间,保证了开槽天线的接地连续问题。依次给出了该双极化天线单元的仿真设计、阵列样机的性能测试,从仿真和测试结果中可以看出,该双极化天线在3倍频程带宽内具有良好的匹配和辐射特性,并且能实现大角度二维扫描。该双极化天线单元具有宽频带、体积小、结构简单等特点,适于用作宽带宽角扫描相控阵天线的阵列单元。

渐变槽线天线的参数分析与设计

研究了渐变槽线宽带宽角扫描天线阵列的关键参数进行了研究,提出了2种新的改善扫描驻波的方法对渐变槽线天线的研究。一是天线单元内部的结构参数,包括带状线开路段、圆形槽谐振腔、槽指数率、槽长度;另一个方面是阵列中的排布,包括阵列栅格距离、栅格形状。仿真分析借助HFSS进行,最后给出了结果,带宽大于3∶1,E面H面扫描角大于45°。

泡沫铝与金属管复合结构降低弹载设备过载效能研究

为了降低弹载设备在发射和侵彻过程中受到的高过载,设计了泡沫铝与薄壁金属管复合结构缓冲器。利用ANSYS/LS-DYNA对复合结构缓冲器降低弹载设备过载的效能进行了研究,对不同弹载设备的降载百分比、复合结构缓冲器轴向长度和弹体侵彻速度对降低弹载设备过载效能的影响进行了研究。通过靶场实弹侵彻混凝土试验得到复合结构缓冲器的降载百分比和有效侵彻深度。结果表明,泡沫铝与薄壁金属管复合结构的缓冲器能够有效降低弹载设备的过载,且具有很大的灵活性,可通过金属管壁厚度、锥角、泡沫铝屈服强度等来调节缓冲力大小,通过调节缓冲器长度来调节缓冲作用时间。

基于渗流法的泡沫铝细观结构模型研究

泡沫铝能在较低的流动应力下产生较大的塑性变形,是一种优异的缓冲吸能材料.渗流法是目前较成熟的工业化生产开孔泡沫铝的方法之一,基于该方法的工艺流程,采用蒙特卡罗法和重力堆积法建立了泡沫铝的细观结构模型.结合SPH算法在应变率范围为10-10 000s-1内对泡沫铝的压缩行为进行数值模拟,并分析了泡沫铝的变形失效模式.结果表明：基于渗流法的数值模拟方法可以反映泡沫铝的动态压缩过程,并且高应变率下泡沫铝的变形模式与中低应变率相比存在明显的差异.

一种高隔离低交叉极化等相位中心双极化开槽天线设计

设计了一种高隔离度低交叉极化等相位中心双极化开槽天线,通过对馈电巴伦进行改进设计,解决了两个正交极化开槽天线交叉排布时相位中心不一致难题。由于双极化天线的辐射和馈电部分完全对称,该天线可获得良好的端口隔离度和低交叉极化特性。仿真结果表明,与常规双极化开槽天线相比,该双极化天线的交叉极化可改善20 dB,90%频带内的隔离度提高15 dB以上,并且该双极化开槽天线在数倍频程带宽内具有良好的匹配和辐射特性,能实现大角度二维扫描,适用于未来宽带多极化相控阵天线系统。

智能化变电站资料管理系统的设计及应用

变电站资料种类多、数量大、更新快、管理难度大。分析了目前变电站资料采用手工方式管理存在的弊病;利用浏览器/服务器模式(B/S)体系结构,结合数据库技术,开发出了智能化变电站资料管理系统,实现了变电站资料的远程维护、快速查阅和全局共享。

多Com口数据采集系统分析

数据采集系统中,系统的稳定性及快速性是两个重要的因素。本文以工控机配上Com口扩展卡,采集多块MK3电能表上的数据为例,来分析如何提高系统的隐定性及提高数据采集的速度。

智能化变电站资料管理系统的设计及应用

分析了目前变电站资料采用手工管理存在的弊端;按B/S体系结构,结合数据库技术,开发了智能化变电站资料管理系统,实现了变电站资料的远程维护、快速查阅,全局共享。

与耦合线一体化设计的宽带宽角天线单元

提出了一种新结构形式的宽带宽角扫描天线单元,对其监测耦合线与天线单元进行了一体化设计。该结构形式可以保证相控阵天线系统中监测系统的稳定性。所设计出来的相控阵天线单元相对带宽超过25%,能够实现二维±60°的宽角扫描。单元上集成设计的耦合线,其各个端口间的耦合系数一致性很好,同时带内起伏也比较平坦。

草龟龟壳拱形结构承载特点分析

乌龟在经过亿万年的生物进化,结构、形态和功能等都得到全面的优化。以中华草龟龟壳为研究对象,利用CT断层扫描技术和MIMICS、Geomagic studio逆向工程软件,实现了草龟龟壳结构的三维模型重构。利用LS-DYNA有限元软件对龟壳的拱形结构进行了低应变率下的压缩数值仿真。分析比较了龟壳拱形结构与圆拱形结构的承载特点。结果表明:与相同体积的圆拱形结构相比,龟壳拱形结构有较高的结构刚度,可以承受更高的压力;在压缩量相同的条件下,龟壳拱形结构能够保持较大的内腔容积。龟壳拱形结构对于薄壳类结构的设计具有一定的借鉴作用。

一种宽带宽角双极化低剖面相控阵天线

提出了一种米波段的宽带宽角双极化相控阵天线,实现了结构简单、质量轻且剖面低的天线设计。辐射单元间的紧耦合提供了基本的宽带特性,对单支节巴伦的改进以及加载隔离板的措施则在降低剖面高度的同时进一步挖掘了宽带潜能;为改善宽角扫描性能,还引入了宽角阻抗匹配层。最终,在135 MHz～270 MHz仅0.1λ_L剖面高度内实现±45°扫描,在对低剖面要求严格的宽带宽角场合具有广泛应用前景。

X波段超宽角扫描相控阵天线设计

为了实现X波段超宽角扫描,提出一种新型的紧耦合阵列天线单元设计,并结合等效电路分析优化天线参数。采用集成式Marchand巴伦馈电,可以实现偶极子与巴伦共基板印刷,进而减小天线的重量与成本。阵列口径上方加载垂直寄生覆层及水平单层电介质板,两者共同作用以改善宽角扫描时阻抗变换。仿真结果表明该天线可实现X波段(8~12 GHz)E面80°、H面70°的扫描角,且有源驻波比小于3。该天线结构简单紧凑,易于加工制作。

一种S波段宽带透波的吸透一体超材料

基于频率选择表面设计了一种低频透波、高频吸收的吸透一体超材料结构,该结构由三层组成,其中上层为方块形电阻膜损耗层,中间层和下层为无损带通型方环形透波金属槽。仿真结果表明:设计的吸透一体超材料结构在法向入射情况下,在2.6 GHz^3.6 GHz插入损耗小于1 dB,在8 GHz^12 GHz反射率小于-10 dB。文中进一步通过全波仿真和等效电路法分析了其吸波与宽带透波机制;同时,利用印刷电路板工艺制备出了吸透一体超材料结构样件,并进行了电性能测试,测试结果与仿真结果吻合较好。研究表明:文中设计的吸透一体超材料在隐身天线罩领域具有较大的应用价值。