四针状氧化锌晶须的电磁波损耗机理

分析了四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)的电磁波损耗机理,首先从T-ZnOw形成立体导电网及其感应涡流损耗和晶须内部散射电场计算等宏观角度讨论了入射电磁波损耗机制;其次,从针尖电荷集中和界面极化的角度分析了该晶须的电磁波损耗机理;最后,用量子力学的观点讨论了T-ZnOw与电磁波作用机理,发现隧道效应和量子势阱理论都可用于解释该晶须在2-18 GHz频率范围内的电磁波损耗。

常压水热法制备纳米多界面结构氧化锌及其电磁波损耗特性

采用常压水热法制备了具有系列多界面结构的氧化锌,并对样品的晶体结构、微观形貌和电磁波损耗特性做了研究。通过扫描电子显微镜(SEM)研究了不同反应条件对氧化锌纳米结构形貌的影响,发现改变锌盐种类和氢氧化钠浓度能够得到不同形貌的氧化锌纳米多界面结构;动力学研究结果表明,不同锌盐制备氧化锌的成核速率几乎相等,晶体生长阶段的速率却存在明显的差异,由此提出基于极性晶面阴离子吸附的纳米氧化锌低维结构生长机理。电磁波损耗特性的初步研究结果表明,纳米界面结构的形貌对其电磁波损耗性能有显著影响。

海洋上大气波导中电磁波传播损耗的误差分析和敏感性试验

为了分析电磁波在海洋波导环境中的传播损耗情况,建立了海洋波导环境中典型的五参数经验模型。讨论了利用地型抛物方程求解时将海平面作为理想导体处理与实际情况的误差,对参数变化导致电磁波传播损耗的变化进行了敏感性分析。结果表明,对于在高频工作的无线电系统,可将海平面作为理想导体近似处理;五参数对电磁波传播损耗变化的敏感性各不相同,存在蒸发波导时,蒸发波导的厚度对电磁波传播损耗变化最为敏感,而存在表面波导时,波导底的高度对电磁波传播损耗变化最为敏感。

高损耗电磁波条件下隧道超前探水预测

CFC复频电导法是一项全新的电磁波探水技术,该技术应用中频电磁波,对含水岩体电导率与电容率变化引起的复阻抗的变化进行侦测,适合隧道长距离超前探水。以徐楼铁矿为对象,研究CFC复频电导法在高损耗电磁波条件下的超前探水效果。结果表明,在导电率和介电常数都较高的介质中,CFC仍然可以正常工作。试验成功地探测出徐楼铁矿-217 10-5和-205 10-6出矿巷掌子面前方100 m内含水结构,为后续的施工起到了积极作用。

SiCNW-Cf/LAS复合材料的制备和电磁波吸收性能

采用热蒸发法,以乙炔黑为碳源,在碳纤维(Cf)布上制备不同摩尔硅碳比的SiC纳米线(SiCNW)。通过浆料浸渍及真空烧结工艺,以不同摩尔硅碳比下制备的SiCNW-Cf作为中间夹层制备SiCNW-Cf/LAS(Li2O-Al2O3-SiO2)复合材料。结果表明:随着摩尔硅碳比的减小,SiCNW的直径不断减小,产量先增加后减小,并在摩尔硅碳比为1∶3时达到最高。摩尔硅碳比为1∶1时,所制备的SiCNW-Cf/LAS具有对电磁波的最低反射损耗-40.9dB(7GHz,3mm)。摩尔硅碳比为1∶3时,所制备的SiCNW-Cf/LAS具有吸收电磁波的最大有效带宽4.61GHz(Ku波段,1.5mm)。SiCNW-Cf/LAS复合材料优异的吸波性能归因于其对电磁波较高的介电损耗、散射损耗以及LAS对材料与空间阻抗匹配的调整。

消防应急通信网络电磁波穿透特性分析

在发生火灾时,为了使消防救援迅速有效地实施,指挥员需要实时了解每一个消防员在火灾现场的位置,并进行指挥作业。但是消防通信信号受到建筑物等环境的影响而衰减,影响通信的效果,因此需要研究复杂建筑中电磁波的穿透特性,以得到消防通信中所需要的最小发送功率。利用电磁波空间损耗公式计算电磁波通信信号在空间的传输损耗,并利用时域有限差分法计算通信信号通过墙体时的穿透损耗,结合这两种方法计算电磁波在复杂消防环境中的衰减情况。建立了3种消防通信的仿真模型,仿真结果表明,建筑物越复杂电磁波衰减越大,并通过计算分析得出消防信号最小的发送功率。

基于积分形式的矩形巷道粗糙度损耗公式的优化

在矩形巷道多波模损耗模型的基础上,为了简化修正传播损耗的有关公式,用累加和化积分的方法将各模式累加的离散形式转换为掠射角积分的连续形式,从而推导出粗糙度损耗积分公式和反射损耗积分公式,并将两种形式的公式进行详细的比较分析。得出结论:两种形式的损耗公式随各相关因素的变化趋势相同,但积分公式结构简单,易于估计、计算和仿真分析。以此为基础,进一步运用仿真分析巷道截面面积、粗糙度及频率对反射损耗、粗糙度损耗和传播损耗的影响,得出相关有用结论。

介电损耗型微波吸收材料的研究进展

随着无线信息技术的飞速发展,电磁干扰问题日益突出,在全球范围内引起广泛关注。解决这一挑战的关键是开发能够吸收电磁波的材料。理想的吸波材料应为集承载、防热和强吸收于一体的结构性材料。本文总结了近年来碳基、陶瓷基复合材料及其电磁波吸收性能,这些吸收剂的最终目的是在较薄的涂层上实现更宽的有效吸收频率带宽;介绍了几种典型的、广受欢迎的复合材料的制备方法、结构及其电磁波损耗机制;阐述了现今吸波材料的优势、研究现状及存在的问题。最后,预测了吸波材料未来潜在的发展方向,采用理论、模拟计算以及实际实验紧密结合的手段设计和构筑碳基复合材料将会是必然趋势。

蒸发波导条件下海上超视距通信距离研究

大气波导的存在对海上电磁波传播产生严重影响,蒸发波导因发生概率、波导高度等特殊性对舰载微波通信装备影响尤为突出。研究了蒸发波导特征及电磁波形成波导传播条件。利用抛物线方程分布傅里叶算法计算蒸发波导条件下电磁波传播损耗,提出了基于蒸发波导条件下海上超视距通信距离估算方法及计算流程。仿真分析不同波导高度电磁波传播损耗,验证了该方法的可行性。仿真结果表明蒸发波导条件下,可实现海上微波超视距通信,能够定量估算有效通信距离,通信距离可达上百公里。研究结论对指导舰载微波频段的通信应用具有重要意义。

纳米碳纤维增强混凝土的介电特性

为研究纳米碳纤维增强混凝土的介电特性,发现纳米碳纤维增强混凝土对电磁波的反射与损耗规律,采用波导法测试纤维掺量为0、0.1%、0.2%、0.3%、0.5%的纳米碳纤维增强混凝土在1.7~2.6 GHz频率范围内的介电常数。分别从相对复介电常数实部、相对复介电常数虚部、损耗角正切等方面分析了纤维掺量、频率对纳米碳纤维增强混凝土介电特性的影响,并对比分析0.3%纤维掺量下纳米碳纤维和普通碳纤维对混凝土材料介电特性的影响。结果表明:纳米碳纤维的掺加提高了混凝土材料相对复介电常数实部和虚部、损耗角正切,增强了混凝土材料对电磁波的损耗能力;纤维掺量越大,纳米碳纤维增强混凝土介电特性越强,对电磁波的损耗能力越大;纳米碳纤维对混凝土材料介电特性的提高效果强于碳纤维。

特高压输电线路对邻近对空情报雷达站影响分析与实验研究

为了防护特高压输电线路对邻近对空情报雷达站的电磁干扰,分析了雷达阵地对特高压线路的距离要求,提出了特高压线路对雷达波的遮蔽损耗估算模型,在锡盟—山东特高压工程实测了线路带电和不带电时的无线电噪声,并在线路一侧距离线路1 660 m处布置发射天线,线路另一侧20～350 m高度采用多旋翼无人机机载天线和频谱仪接收信号,频率范围80～3 200 MHz,实测线路对电磁波的遮蔽损耗。结果表明：交流特高压线路在80～1 000MHz的无线电噪声与背景值相当,线路带电前后没有明显一致性差异,不会干扰雷达信号接收;特高压线路对电磁波的遮蔽损耗在–5.2～2dB之间,最低导线下方区域损耗为–5.2～2dB,导线遮蔽区域损耗为–2.2～1.8dB,在P波段和经验公式估算接近,最高导线以上区域损耗迅速减小至背景波动,随着频率的增加,遮蔽损耗减小。应根据雷达类型确定特高压线路与雷达站的防护间距,米波雷达由阵地要求和遮蔽角确定防护间距。L和S波段雷达根据天线的仰角保证电磁波不遮蔽来确定防护间距;可通过降低线路高度、提高雷达天线、利用有高程差的有利地形来降低特高压线路对雷达的电磁影响。

吸波材料/结构及吸波-承载功能一体化结构研究进展

随着现代科学技术的迅速发展,电子信息设备的普及极大改善了人们的生活质量,但随之也带来了电磁干扰与电磁辐射等安全问题,尤其是对于国防军工领域,雷达测试技术的改进升级使武器装备的生存力面对巨大威胁。因此迫切需要开发高性能的电磁吸波材料来抑制电磁干扰与辐射,防止信息泄露。本文以吸波材料与吸波结构应用为切入点,对各种吸波材料的电磁波损耗机制进行了系统地整理,同时探讨了吸波结构的主要应用手段,并以此为基础阐述了吸波材料与吸波结构的研究现状与发展趋势,进一步分析了目前研究发展中吸波材料与吸波结构具备的优势与不足,最后提炼出了吸波领域未来需要解决的关键科学问题,针对现今吸波材料与结构功能一体化研究的不足,提出了关于未来研究方向的关键性建议。在此所讨论的方法与提出的策略有望对未来吸波-承载结构创新型设计提供一定的指导。

利用Bayesian-MCMC方法从雷达回波反演海洋波导

应用贝叶斯-蒙特卡罗(Bayesian-MCMC)方法将海洋波导参数的先验信息描述为先验概率密度,结合雷达回波资料(电磁波传播损耗),得到待反演海洋波导参数的后验概率密度,用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)-Gibbs采样器采样后验概率密度分布,并用样本最大似然估计值作为对海洋波导参数分布的估计.数值实验结果表明,该方法对先验信息进行了有效利用,反演精度高于遗传算法的反演精度.该方法较为充分利用先验信息,得到解的概率分布,即解的不确定性分析,这在实际应用中有一定的参考价值.