基于遗传算法的多层介质结构重建

将遗传算法用于多层介质结构重建 .并针对经典的遗传算法所存在的“早熟收敛”现象 ,采用了改进的混合遗传算法 .

一种多层介质结构椭圆函数滤波器的设计

分析表明,椭圆函数滤波器带外抑制好、传输零点单独可调,因此非常适用于多层介质结构滤波器的设计。基于三阶椭圆函数滤波器为基础,设计一款多层介质结构滤波器。在设计过程中避免使用寄生效应复杂的垂直交指式电容,而是使用了金属-绝缘体-金属电容。通过电容之间的合理堆叠来实现空间的有效利用。滤波器仿真结果与电路仿真结果相符,体现了设计的有效性。

声学多层结构介质的研究进展

首先回顾了声学多层结构介质的研究历史,在此基础上简要介绍了近几年在声学多层结构介质特异声传输调控和原型声学功能器件方面的一些工作进展。从声学的角度,系统介绍了多层结构介质的有效介质理论,系统声学参数的各向异性近似,在声波隐身斗篷中的应用。通过严格散射理论推导和有限元数值模拟研究了声斗篷系统的近场声压分布和远场散射强度,发现该设计可在低频较宽的频带范围内显著降低被遮蔽区域的声散射截面;在此频率区间内,声信号散射截面随着频率的提高而增加,其截止频率由薄层厚度决定。最后对该领域的研究作了若干展望。

多层介质涂覆结构的高阶张量阻抗边界条件

对于多层复杂介质涂敷的导体表面 ,用谱域法给出介质与空气界面处的谱域精确阻抗表达式 ,对将其变换至空域任意阶阻抗边界条件的方法的可行性进行分析 ,并引入优化方法 ,成功地得到空域任意阶张量阻抗边界条件。通过算例说明 ,对于多层复杂介质涂敷、低反差介质涂敷以及厚涂敷的情形 ,采用优化方法导出任意阶阻抗边界条件简单、可行。

多层隔爆结构对威力可控战斗部能量输出的影响

为实现战斗部毁伤威力的可控输出,利用隔爆装置将炸药分隔开,形成一种轴向多层复合装药结构,通过转换3种起爆方式调节爆轰炸药比例,从而实现毁伤威力的3档可控输出。采用数值模拟方法,研究隔爆材料性能及多层介质间阻抗匹配模式对冲击波衰减性能的影响,进而将效果最优的3层隔爆结构应用于威力可控战斗部,并通过仿真和试验验证其3档威力区分度。仿真试验结果表明:隔爆装置所占空间一定时,合理选择隔爆材料组成3层隔爆结构的隔爆性能优于双层隔爆结构,较单层结构有很大提升;对于双层隔爆结构阻抗逆序形式比顺序形式对冲击波的衰减作用更强;3种起爆方式下破片最大初速分别为1 500 m/s、2 000 m/s和2 300 m/s,壳体总能量分别为9.27 Terg、26.45 Terg和34.87 Terg。所提出的3层隔爆结构可有效减少装药空间的浪费,应用于威力可控战斗部后可有效实现3档威力的可控输出且区分度良好,为威力可控战斗部设计提供了重要参考。

复杂多层介质电磁分析的几何建模及剖分技术

三维复杂介质结构高精度的几何建模和高质量的离散网格数据文件是应用体积分方程矩量法(VIE-MoM)分析其电磁问题的重要前提。借助商用CAD建模软件,针对复杂多层非均匀介质结构的特点,采取了一种由面到体的几何建模思路快速地建立其三维实体几何模型,有效地解决了非均匀介质突变表面上四面体网格的匹配问题,从而实现对实体模型的快速网格离散,获取高质量的四面体网格数据文件。对双层半球壳、双层直锥形、正切卵形天线罩等几种多层介质结构的建模和网格剖分实例表明,采用本文所述方法,在不同形状的介质交界面上都能够实现优良的网格匹配效果,可为VIE-MoM计算复杂多层介质电磁问题提供高质量的网格数据文件。

黑磷/介质多层结构包覆的可调谐波导

从理论上提出了一种由黑磷/介质多层结构包覆的等离子体波导。利用MATLAB数值求解该波导的色散方程,进而仿真出波导的有效折射率、传播长度、趋肤深度及品质因数等性能参数曲线。由仿真曲线可知,波导的性能与黑磷/介质多层结构中的电子掺杂率正相关,与单元层中介质层厚度负相关。与同类型金属/介质多层结构波导的性能比较后可知,黑磷/介质多层结构波导在中红外及远红外波段具更大的传播长度、更小的趋肤深度及更大的品质因数。该波导可调谐且性能优良。

可调谐非色散延迟线

使用表面磁导率法得到斜向磁化金属/电介质/钇铁石榴石(YIG)/钆镓石榴石(GGG)/金属多层电介质结构中静磁波的传播方程。通过分析静磁正向体波(MSFVW)和静磁反向体波(MSBVW)延迟特性设计出级联MSFVW-MSBVW延迟线系统,该系统通过调节MSBVW延迟线激发场角起到控制非色散延迟时间的作用。数值计算得到一个近500MHz的非色散延迟带宽,延迟时间具有156.4～186.6ns/cm的可调范围。