电磁点源辐射线法用于复杂二维干涉仪测向研究

战斗机综合电子战系统采用二维干涉仪实现方位和俯仰同时测向,用于实现高精度无源定位或引导火控雷达等快速截获目标等。方位干涉仪天线通常安装在机翼前缘等位置,由于受重力或在飞行中颤动等影响,天线出现下倾而不在飞机机体水平面内,现有基于电磁辐射源远场近似平行投射原理进行测向建模过程方法非常复杂且困难。针对非正交二维干涉仪测向难题,提出了一种简洁高效的测向模型,将投射电磁波假设为空间中的辐射点源,由辐射点源到二维干涉仪天线距离差与相位差的关系,再利用辐射点源对应的空间方向线上超过一定距离时的任意点到干涉仪天线相位差近似相等的前提,得到辐射点源空间三维位置的三个方程,求解得到空间三维位置进一步得到电磁波方位俯仰的二维测向公式。对算法模型及其误差进行理论、仿真分析和实际工程验证,结果证明了该方法的有效性。

数据透视方法下的充电桩低频辐射特性分析

GB/T 18487.2—2017新增对充电桩设备低频电磁辐射发射的具体要求,但大量测试数据仅以“频率-幅度”二维数据表格的形式记录和呈现。为直观获得大样本直流充电桩低频辐射干扰的分布特点和趋势,采用数据透视的分析方法对大样本数据进行分析。将直流充电桩关键字作为信息标签,针对信息标签对测试数据进行筛选排序、分类汇总和交互式查询。通过平面投影、直方图、区间化幅度概率分布等数据可视化方法,呈现大样本数据的统计特性。采用数据透视方法进行直流充电桩低频辐射特性分析,以直观获得样本数据的统计规律。该规律能够为统计产品特性、提高产品性能提供直观的参考依据。数据透视分析方法同样适用于其他测试数据的统计特性分析。

基于电磁场反演的高速磁浮毫米波接收场强预测

为了检测高速磁浮列车毫米波天线接收场强,采用轨旁多点检测,通过路径损耗的归一化反演天线方向性函数,进一步预测列车车顶的电场强度。这种方法解决了在磁浮列车运行中在轨旁难以检测列车车顶电场强度分布的难题。在上海磁浮列车维护基地开展了基站天线场强覆盖测试,找到了最佳的基站天线方向性函数,并预测了基站覆盖,为高速磁浮场景下毫米波信道的场强测试提供了一种简便有效的检测方法。

用宽带干涉仪观测云内闪电通道双向传输的特征

利用闪电宽带干涉仪系统对闪电的观测表明 ,地闪和云闪的云内闪电通道都存在双向发展的特征 .闪电在云中负电荷区域初始激发以后 ,在通道两端发生向不同方向同时发展的击穿过程 .这两种击穿过程均产生较强的辐射 ,且辐射频谱特征十分相似 ,表明云内闪电通道两端发生的击穿过程可能均为负击穿过程 .相应电场变化表明闪电通道双向发展期间伴随着负电荷的向上转移 .这一观测事实与Kasemir早期提出的闪电通道双向发展的概念有一定的差异 .

爆磁压缩电磁脉冲弹引战配合分析

为了提高爆磁压缩电磁脉冲弹作战使用效能,根据该弹定向辐射特点,分析了爆磁压缩电磁脉冲弹定向辐射引战配合特性,建立了电磁脉冲弹引战配合的数学模型,给出了控制电磁脉冲弹引信最佳起爆时刻的数值计算方法.通过数值优化分析,给出了弹目交会参数对定向辐射天线对准精度的影响曲线.仿真图像表明,俯仰角参数对辐射天线对准精度影响最大.研究结论可为电磁脉冲弹攻击参数的计算和战术使用提供理论依据.

差模定向注入等效替代强电磁脉冲辐射效应试验方法

针对电子信息装备强电磁脉冲辐射效应试验的技术需求,考虑到传统直接辐射效应试验方法费效比高、试验频点和辐射强度不便调节等缺点,提出了一种基于"差模定向注入-线性外推"原理的注入试验新方法.采用定向耦合器级联和强耦合设计方案,构建了具备干扰信号注入和前向信号监测功能的辅助试验设备,给出了基于频域传递函数法的等效注入波形获取方法,在此基础上总结归纳了差模定向注入等效替代强电磁脉冲辐射效应试验的方法步骤.以某型数据链收发组件为受试对象,分别开展了超宽带电磁脉冲和窄带高功率微波辐射与差模定向注入试验,试验结果验证了差模定向注入等效试验方法的有效性.

电磁超声表面波辐射声场的三维有限元分析

为了得到电磁超声表面波换能器在被测试件表面和内部的辐射声场分布,采用ANSYS有限元仿真软件对电磁超声换能器辐射声场进行仿真.建立了电磁超声换能器三维有限元模型并进行了优化,给出了被测试件中感生涡流与换能器激励线圈参数的量化关系.通过电磁结构耦合的方法得到被测试件内部及表面不同方向质点的位移变化,分析了在被测试件内部的辐射声场分布,并给出了被测试件表面辐射声场的指向性规律.根据仿真模型搭建了电磁超声探伤平台,实验结果与指向角仿真结果基本吻合.实验结果表明:对电磁超声表面波辐射声场的有限元仿真,为其设计优化、实际探伤范围的确定、接收线圈放置位置,以及收发装置的安装角度提供了依据.

差模电流注入等效电磁脉冲辐射技术仿真研究

为解决电磁脉冲(EMP)辐射敏感度试验中构建大范围强场的困难,在天线和线缆为干扰耦合主要途径的情况下,提出差模电流注入等效强电磁脉冲场辐射的试验方法,分析时域内辐射场强与等效注入电压幅值间的关系,研究等效注入电压波形特征的获取方法,并仿真验证试验方法的可行性。结果表明:在辅助设备响应为线性的条件下,场强与等效注入电压的幅值在时域内满足线性外推关系;当辅助设备端口匹配时,辐射时耦合装置监测端电压与等效注入电压的波形仅在幅值上存在倍数关系,其他波形特征相同;在仿真试验构成的理想条件下,高场强辐射与等效注入试验所得受试设备响应相等。

空间电磁环境研究在军事上的应用

由磁层、电离层和高层大气组成的近地空间系统是现代战争和未来战争活动的主要空间领域,地磁场和地球电磁环境与军事通信、遥感侦察、导航定位以及高空核打击等军事行动有着密切的关系.本文根据已经公开发表于学术刊物的材料,对比分析高空核爆炸产生的人工辐射带和天然辐射带的主要特点以及灾害性空间天气事件(如亚暴和磁暴)对空间飞行器的损害,简要介绍电离层骚扰和不均匀性对通信的影响,探讨地磁场在导航定位中的可能应用.

用于脉冲波形注入和监测的耦合器端口特性研究

理论分析了定向耦合器监测端脉冲信号波形与辐照等效源波形的关系,实验研究了在定向耦合器输入功率不变的前提下,直通端阻抗的变化对耦合端监测功率的影响,证明了理论分析的正确性,仿真分析了对称定向耦合器耦合端和直通端的相位差对监测波形的影响。结果表明:对于非线性互联系统,在保证系统响应相同的条件下,注入电压与辐照场强的关系是线性的;在系统端口匹配的情况下,监测电压与辐照等效源电压为线性关系;耦合端和直通端的相位差会导致监测波形畸变,应选用反对称或非对称定向耦合器作为监测设备。

有界波模拟器远场辐射特性仿真研究

利用电磁仿真计算软件FEKO对有界波模拟器远场辐射特性进行仿真分析，得到远场的辐射方向图，并指出方向图随激励源频率的变化关系。该结论对开展电磁防护研究及快上升沿电磁脉冲场模拟器的设计具有一定的参考意义。

大型短波广播发射台电磁辐射环境非等距网格测量法

大型短波广播台源项众多,影响区域内的电磁辐射水平分布情况复杂,目前常用的电磁辐射源环境检测方法均无法全面准确地测量出其对周边电磁辐射环境的影响情况,为此提出一种基于最大相对误差控制算法的非等距网格测量法.该方法根据大型短波广播发射台周边电磁场变化规律理论分析结果,控制网格拟合值与网格内理论计算准确值的最大相对误差,考虑现场环境对电磁场变化影响和检测点位布设可行性确定检测网格尺寸,在电磁场强度变化很大的区域采取小网格提高检测取样的抽样率,在电磁场强度变化不大的区域采取大网格降低检测取样的抽样率,不仅保证了测量结果的精准度,同时也合理地降低了实际工作量.

高频电磁注入替代辐照耦合装置的设计研究

为提高电磁注入法的应用频带范围，提出基于定向耦合原理的电磁注入方法，并以某天线及其射频前端构成的互连系统为试验对象，利用单定向耦合器作为注入装置进行了辐照和注入试验，试验证明该注入方法能够准确替代连续波辐照效应试验．进而，理论分析耦合装置的特性并对该装置进行改进，提高其工程实用性．最后，设计耦合装置的指标并计算了对应的散射矩阵，制作完成注入装置的样机．结果表明：耦合装置监测端电压与等效源之间的关系会受到受试设备状态的影响．将两单定向耦合器级联作为注入装置，并以监测端的功率作为等效依据，可保证监测结果在高频时不受线缆上驻波的影响，提高试验的准确性．

输电线雷击过电压波辐射场模型及数值分析

采用时域有限差分法(FDTD)方法研究了远离雷击通道的雷击输电线产生的辐射场.建立了输电线的数值计算模型,推导出了输电线的FDTD计算格式;对雷电激励源的加入作了详细讨论;最后分别仿真计算了雷击自由空间的单根导线和实际的三相高压输电线后,雷电过电压波沿线传播过程中在输电线周围产生的瞬态辐射场.计算结果表明:线路上的雷电过电压波引起的瞬态辐射场对环境的影响是明显的,瞬态辐射场中的高频分量可能对沿线附近的通讯设施和电气电子设备产生干扰或破坏作用.

带有电磁扰动的Bridgman定向凝固装置设计

应用同步辐射X射线成像技术,实现了电场作用下金属合金凝固过程的枝晶生长行为原位观察.自行设计并制作了一套带有电磁扰动的Bridgman定向凝固装置,该装置包括成像样品、电磁扰动装置、加热炉等,能够实现样品加热、微移、电磁扰动等功能.该装置用于北京和上海同步辐射光源的成像实验中,成功获得系列枝晶生长行为及形貌演变图像,原位观察到不同电压、电流、频率的脉冲电场对枝晶形态的动态影响.

电磁辐射的最小方向性探索

本文讨论电磁场辐射的最小方向性。由于Maxwell体系不存在各向同性解,因此电磁辐射不可能做到无方向性。然而,大量的通信,应用实践又给我们提出希望这样的逼近目标。于是,自然成了必须接受并研究的一个矛盾课题。这就构成了本文的核心内容。

DCI试验注入电流的一种确定方法

在飞机级高强辐射场(High-intensity radiated fields,HIRF)试验中,直接电流注入(Direct current injection,DCI)法是一种用于在低频段替代辐射场照射法的试验方法。根据两种试验方法在电缆端口上电流响应结果的等价性,通过传递函数建立了辐射场场强与直接注入电流间的关系式。在此基础上,采用数值仿真的方法模拟计算了一个机体模型内部各电缆端口上的电流传递函数,并进一步确定了DCI法所需的注入电流值。该方法对于飞机级HIRF试验的开展具有重要的指导意义。

直驱电梯驱动系统直流环节电磁辐射建模与仿真

直驱电梯驱动系统产生的电磁干扰是影响系统正常运行的主要干扰源之一,其具有能量大、频带宽、难预测等特点,针对直驱电梯系统的电磁干扰问题,采用多软件联合仿真的方法对电梯驱动系统动力线缆的电磁辐射干扰进行预测研究。通过搭建电梯矢量驱动控制系统,提取直流供电电源的电流作为干扰源,在FEKO电磁仿真软件中建立直驱电梯动力线缆模型,仿真分析了在干扰源作用下电梯内外电场强度分布情况。仿真结果表明,利用多软件联合仿真方法对直驱电梯电磁兼容仿真建模具有工程参考价值。

移动通信基站电磁辐射实例分析

随着移动通信技术的发展,基站的电磁辐射受到越来越多的关注。本文介绍了分析移动通信基站的电磁辐射情况预测模型,结合天线的方向性和增益情况对不同地区不同辐射方向上的电磁辐射情况做出预测并与实测数据进行比较分析。

TD-SCDMA移动通信基站电磁辐射环境影响预测模式

为了精确预测TD-SCDMA移动通信基站电磁辐射的环境影响,本文在自由空间电磁辐射预测模式的基础上,引入了天线方向函数、下行占空比等参数,提出一种新的TD-SCDMA移动通信基站电磁辐射环境影响的预测模式。结果表明,与自由空间电磁辐射预测模式相比,该预测模式能更精确(相对误差由876%减至140%)的预测基站周围环境电磁辐射的三维空间分布。新预测模式不仅可为环保管理部门移动基站监测提供理论及科学依据,还能向公众普及移动通信基站电磁辐射对环境影响的知识。