尖劈吸波体的研究和微波暗室的模拟

对尖劈形状吸波体的吸波性能进行了研究,并对导弹导引仿真实验用的微波暗室的性能进行分析和仿真.首先对尖劈体的二维反射性能进行了研究,从单条波线反射的原理出发,得到波束平面反射的统计模型.单条波线的反射通过数值模拟得到;波束反射模型则通过对数值模拟的结果进行统计和拟合得到,最终用多项式表示.对于一些简单或特殊的情况,也给出了解析解.通过分析发现,三维反射和二维反射之间有明确的关系.这种关系可以由三维入射角和反射次数决定,而反射次数可以通过二维模型得到.据此将平面反射模型扩展为三维反射模型,从而得到尖劈形状吸波体的三维反射模型.无回波暗室用于模拟没有背景微波辐射的环境,其关键在于选择合适的吸波材料.基于微波反射通量平衡原理,建立了考虑暗室墙面各点之间的相互影响的耦合模型,从而可以求解出在指定的发射源照射之下墙面各点的辐射强度分布.对模型的求解精度和收敛性进行了验证.基于此模型,对一个导弹引导试验进行了数值模拟,推算出了使用两种不同吸波材料时静区接收到的微波信号的信噪比.

尖劈吸波体与导引仿真用微波暗室的性能研究

首先,针对尖劈形状吸波体的性能问题,给出了直接计算法和基于镜像模型的方法,并对其进行了对比计算与仿真.其次,对于微波暗室的性能研究,针对不同的复杂度要求,建立了两种数学模型—射线追踪(Ray Tracing)模型和基于Markov链的有限元(FEM,Finite Element Model)模型.建模过程和仿真结果表明,Ray Tracing模型的计算复杂度较低,但电磁波"镜面反射"的假设过于理想,模型较为粗糙,只能用于粗略模拟实际情况.而基于Markov链的FEM模型较Ray Tracing模型更加精确.同时,相比于传统的具有高计算复杂度的FEM模型,基于Markov链的FEM模型计算更加简便,利于计算机仿真实现,而且不降低FEM模型的精确度,可以精确模拟实际情况.

尖劈形吸波体和微波暗室中的数学模型

首先讨论电磁波在尖劈形吸波体形成的空缺中的反射问题.通过建立二维空间内两次相邻反射的数学模型,得到尖劈的几何参数和电磁波出射角、更射次数和辐射强度的关系.然后通过仿真计算出数值结果,并且将其推广到三维情况,得到了"在一定条件下,减小尖劈形吸波体顶角的大小,有利于增加反射次数,增强吸波效果"的结论.针对导弹导引试验中的仿真要求,从电磁波辐射角系数的概念出发,提出了一种计算微波暗室中静区的接收到墙面更射的功率与天线辐射的功率的比值的算法.这种算法物理意义清晰,计算过程简单,可较好的应用在导弹的导引仿真试验的分析中.