基于超表面的涡旋波通信仿真系统实验设计

为了让学生深入理解涡旋波传播原理,掌握涡旋波通信的特点,该文提出涡旋波通信传输实验方案。首先,介绍了涡旋波的基本原理,并利用CST电磁仿真软件完成了同极化轨道角动量超表面的设计;其次,搭建了涡旋波通信传输系统,介绍了基于超表面的涡旋波通信系统架构,并对涡旋波通信进行测试验证。实验结果表明,所设计的超表面涡旋波通信系统可以实现涡旋波的传输和接收,并实现低误码率接收。该文通过仿真和实验相结合的教学方式阐述涡旋波的产生、发射、传输和接收,不仅能够让学生认识和理解涡旋波,还可以进行涡旋波超表面的仿真设计,掌握涡旋波超表面的加工和超表面涡旋波通信的整个过程,在很大程度上激发了学生的学习热情。

新型微波暗室用耐功率吸波材料的回顾与展望

尽管有半个多世纪的使用历史,以聚氨酯(PU)和聚丙烯(PP)为代表的有机泡沫依然是微波暗室的主要吸波材料。新型吸波材料的研发进入了瓶颈期,功率耐受力在过去相当长的时间内没有显著的提升。另一方面,随着发射机功率的不断增大及尺寸不断缩小,输出功率密度越来越高,测量中的耐功率的矛盾愈发突出。在过去的二十余年里,超材料已经是电磁领域非常重要的话题,尽管性能上还存在工作带宽受限等缺点,仍然被认为是未来最有前途的电磁材料,有望成为耐功率暗室材料的继承者。文章首先综合评价了当下吸波材料的耐功率能力,在回顾材料耐高功率特性的仿真及测量研究方法的基础上,讨论了混合型吸波超材料、蜂窝类吸波超材料、含短切碳纤维吸波复合超材料的性能特点,展望了耐功率吸波材料的未来发展方向并提出建议。

低反射电阻阵列加载单锥TEM室研制与测试

为了减小单锥末端反射、拓展镜面单锥TEM室时间窗,基于母线长0.9 m单锥TEM室计算了不同电阻加载条件下的馈电端口电压反射系数,通过搭建电阻阵列加载单锥TEM室实验平台对仿真结果进行了验证,在此基础上,通过改进锥体吊装结构、调整镜面板与吸波材料之间距离等方式对单锥结构进行了优化,设计并研制了国内首个低反射单锥微波暗室。研究结果表明,在单锥锥体末端与镜面板边缘之间加载阻抗匹配回路,解决了单锥TEM室低频吸收问题,减小了单锥TEM室末端反射,突破了由母线长度决定的时间窗限制,拓展了单锥TEM室的适用范围,实现了HEMP、LEMP等瞬态电磁脉冲传感器幅值灵敏度和波形保真度的全校准。

基于次表层雷达技术的小天体结构层析成像

小天体内部结构探测是深空探测的重要课题,利用次表层探测雷达技术可以实现小天体浅表层探测和全球内部结构探测。本文面向轨道器环绕小行星进行次表层雷达穿透成像探测的场景,提出一种次表层雷达环绕扫描层析成像方法,针对洋葱状分层结构小天体模型,通过对不同地质层面结构交界的反射波进行滤波反投影重建,实现了对小天体内部结构的成像。文章基于时域有限差分方法的数值仿真和微波暗室测量数据进行了实验,验证了反射式层析方法的有效性。

高校微波暗室规划建设思考

暗室是高校电气电磁学科专业实验室,具有投资大、标准高、技术复杂、建设困难的特点。该文以全频带、强电磁环境暗室的规划建设为例,提出与主体建筑一体化、全焊接、依附式的大型暗室建设模式,在节约建设成本的同时提高了暗室的空间利用率,满足了大型受试设备对空间和荷载的要求。对于暗室类非标准实验室的建设,在规划建设过程中应充分考虑其复杂性,提前规划建设全流程的关键节点和关键步骤,满足相关建设指标和实验需求指标。

微波暗室吸波材料的分析和设计

本文从几何光学原理和射线跟踪法出发对微波暗室用吸波材料进行分析讨论 ,指出该材料的性能取决于角锥体界面上多次反射及材料内部的衰减 ,而这些又都决定于材料的 ε′和 ε″。利用计算机辅助分析和设计 ,使材料的吸收性能与材料的外形及参数相联系。

外壳为聚苯乙烯硬泡沫的角锥吸波材料

随着使用频率的降低 ,微波暗室角锥吸收体的高度也相应增加。传统的聚氨脂泡沫角锥吸收体由于在浸渍和烘干方面存在困难 ,因而不易制作。为避免聚氨脂泡沫角锥吸收体在大尺寸时浸渍和烘干的困难 ,以聚苯乙烯硬泡沫板为外壳 ,以聚苯乙烯泡沫小球和吸波材料混合体为充填物的新型角锥吸波材料已开发成功。聚苯乙烯泡沫具有低密度 ,高阻燃和低介电常数的特点 ,因而保证了吸收体的重量轻 ,阻燃好 ,吸收性能高的要求。而且吸收体表面平整 ,洁白 ,采光好。试验结果表明 ,50 0 mm高度的吸收体 ,在 2 .6～ 1 8GHz频率范围内 ,反射率基本上都优于 - 50 d

稀疏阵列微波暗室成像实验研究

为了在实际条件下验证稀疏阵列孔径综合方法可以避免稀疏阵旁瓣较高的问题,以及基于压缩感知理论的成像算法可以对具有稀疏特性的目标进行重建,开展了微波暗室实验。针对实验中的阵列误差,给出了具体的校正方法。通过实验数据处理证明了阵列误差校正方法、稀疏阵列孔径综合方法以及基于压缩感知理论成像算法的正确性和有效性。

微波暗室中两种RCS测量系统的比较

目标散射截面的测量对雷达目标识别、微波成像等研究领域都至关重要;在分析目标RCS测量原理的基础上,对暗室中RCS测量的两种方法——连续波测试体制和扫频测试体制进行了比较,给出了具体测量步骤,并通过实际测试进行了结果比对,最后说明了两种方法的使用范围。

射频仿真暗室的静区分析

影响射频仿真暗室性能的因素是多方面的,从微波暗室布局、吸波材料性能、天线辐射方向特性3个方面,利用几何光学法分析了射频仿真暗室静区电平的分布规律,给出了暗室静区主极化电平计算模型.根据某研究所提供的4个频率(0.8 GHz,2 GHz,6 GHz和18 GHz)下吸波材料反射率及天线方向图数据,对该研究所射频仿真暗室的静区电平分布进行了仿真计算,给出了水平极化与垂直极化条件下静区中心面的电平分布.仿真结果表明,采用此方法能快速并准确的适用于射频仿真暗室静区的性能分析.

基于微波暗室的计算机电磁泄漏测试

提供了在 EMC微波暗室中的 PC机电磁泄漏的时域、频域测试方法并进行了实践 ,取得了整机、外设及网络状态的测试数据 ,为研究计算机电磁泄漏 ,特别是有用信息的泄漏 。

一种新型的机载雷达射频仿真系统设计方案

用现有的射频仿真方法实现机载雷达仿真,为满足远场条件,将导致暗室尺寸过大等一系列问题。论文提出了一套新型的机载雷达射频仿真系统设计方案,该方案可以大大缩减微波暗室的建造尺寸和成本,并且有视场角大、静区特性较好、控制结构简单等特点。并对影响目标位置精度的各因素进行了分析。

生物医学微波暗室的研制

为模拟电磁波在自由空间的传输状态，研制了用于生物医学工程研究的大型专用微波暗室。设计的微波暗室静空间体积为６ｍ×５ｍ×５ｍ。静区为直径６０ｃｍ，长１２０ｃｍ的园柱体，位于暗室几何中心。在测试频率３．２ＧＨｚ、５．５ＧＨｚ、９．４ＧＨｚ及垂直极化和水平极化条件下，静区反射系数优于－４５ｄＢ，横向场幅不均匀度优于±０．２５ｄＢ，纵向场幅不均匀度＜＋２ｄＢ。该微波暗室结构合理、性能优良，对开展电磁生物医学工程学研究有实用价值。

FeSiAlCr合金/W型六角晶系Ba铁氧体复合粉体的制备及微波特性

以雾化Fe85Si2Al6Cr7粉和溶胶凝胶法制备的W型六角晶系Ba1Co0.9Zn1.1Fe16O27铁氧体粉末为原料,通过高能球磨复合改性得到FeSiAlCr合金/W型六角晶系Ba铁氧体复合粉体。采用X射线衍射仪（XRD）和扫描电镜（SEM）对该粉体的微结构和形貌进行分析和观察,利用微波矢量网络分析仪系统测定粉体试样在2~18 GHz频段内的复介电常数和复磁导率以及吸波涂层试样板的吸波性能,研究该复合粉体的微波电磁特性和电磁损耗性能。结果表明,FeSiAlCr合金/W型六角晶系Ba铁氧体复合粉体颗粒保持W型铁氧体的六角片状晶粒形貌和微结构;其ε′、ε″、μ′和μ″均高于W型铁氧体而低于Fe合金的对应值;FeSiAlCr合金含量与复合材料的磁损耗和介电损耗的相对强弱密切相关,Fe合金含量适中的复合材料,其吸波涂层厚度为2 mm时,在2~18 GHz全频段的吸波性能高于20 dB,峰值点达50 dB。

微波暗室回波损耗的检测

微波暗室的回波损耗是衡量微波暗室吸收特性的一个重要指标 ,因此对微波暗室的回波损耗的检测是检验微波暗室性能优劣的一个重要方面。首次给出了利用微波标量网络分析仪测量微波暗室回波损耗的测量方案与理论依据 ,其测量方法简单、实用、思路清晰 。

基于混沌序列稀疏化测量矩阵的ISAR成像

在压缩感知逆合成孔径雷达(ISAR)成像中,构造测量矩阵是核心工作之一.混沌序列测量矩阵具有良好的伪随机性,能满足压缩测量的要求.针对混沌序列测量矩阵中非零随机元数目多而造成硬件实现困难的问题,文中提出了一种混沌序列稀疏化测量矩阵的构造方法.首先对混沌序列测量矩阵进行优化,然后沿矩阵对角方向进行置零稀疏化,最后将其应用于微波暗室进行ISAR成像实验.结果表明,与传统高斯随机矩阵成像方法相比,文中方法在降低计算复杂度、硬件实现难度基础上达到了ISAR成像的准确聚焦.

大型微波暗室电磁特性的理论分析与设计

利用几何光学法和物理光学法，分析了带有双柱面紧缩场天线的微波暗室内的电磁场分布。通过计算得到了满足指定性能要求的暗室墙壁上吸波材料的吸波性能分布，以及暗室各墙壁上的总反射场强分布。

吸波材料耗损建模与仿真分析

微波暗室多功能应用时,常常需要挪动某些区域的吸波材料,但往往在搬挪过程中未按操作规程进行,致使吸波材料中的浸碳逐步散落,导致吸波材料的电性能发生变化,从而影响微波暗室的性能。在对角锥型吸波材料吸波机理、性能等介绍的基础上,建立了吸波材料反射率的FDTD方法计算模型以及吸波材料碳粉含量的损耗计算模型,并通过实例仿真分析,阐述了微波暗室多功能应用时吸波材料使用寿命的分析方法,为微波暗室设计及科学使用吸波材料提供了依据。

微波暗室点频RCS测试方法研究与误差分析

在微波暗室远场条件下,本文研究开发了一种点频RCS测试系统,对测试中可能存在的误差及减小误差的方法做了详细的讨论,同时通过对实际目标的测试及分析,指出点频RCS测试精度不高,较适合于大散射目标高频段(f≥2GHz)的测试.

基于DOP值的暗室天线组合优选设计

基于卫星导航接收机抗干扰测试环境的建设在终端测试中有着至关重要的作用。通过分析建设抗干扰环境的需求,从系统总体和软硬件设计的角度介绍了一种基于导航信号定位精度因子(DOP)的暗室天线组合选择方案。在关键技术分析后给出了系统仿真方案与性能测试方法、结果分析和结论。该方法能够为微波暗室的多发射天线开孔改造以及空分抗干扰接收机测试环境的构建提供一种设计依据。