光学探测系统电磁屏蔽设计与应用

光学探测系统在高功率微波系统运行造成的强辐射、强电磁干扰环境下工作,HPM产生的强电磁脉冲会通过后门耦合的方式由探测器前端光学镜头进入内部的电路系统造成光学探测系统瞬间黑屏、图像抖动、器件毁坏等现象,通过采用光学玻璃金属丝夹层的方法研制光窗,在2.4 GHz±100 MHz频段内电磁屏蔽性能达到了65 dB,同时满足探测目标的光窗透过率的要求。经过应用后表明:加载了这种电磁屏蔽光窗的光学探测系统在HPM工作时图像稳定,未受到干扰。     

高功率微波大气传输电参数优选研究

大气击穿将产生很大的不利影响,高功率微波大气传输过程中应避免发生大气击穿。分析了高功率微波大气击穿的微观机理,研究了高功率微波在自生等离子体中传输时的反射和透射特性,并进行了数值模拟,从而初步探讨了HPM发射参数的优选问题。计算结果表明:在一定环境下,当HPM的频率和场强一定时,HPM发射参数存在一个合适的脉冲宽度;当HPM的频率和脉冲宽度一定时,HPM发射参数存在一个合适的场强。     

有源相控阵雷达TRM高功率微波在线测试系统

高功率微波（HPM）是系统电磁环境效应评估中的重要项目之一。针对有源相控阵雷达“前门”耦合窄带HPM效应评估需求,通过HPM效应评估不同试验方法比较分析,提出采用多端口高隔离“魔T”、耐高功率吸收式滤波器与隔离器等关键微波器件,构建基于传导注入法的收发组件（TRM）高功率微波效应评估实时在线测试系统,针对典型频段TRM开展效应试验,获取相应试验数据,验证了该测试系统是合理可行的。     

高功率微波辐射场功率密度测量不确定度分析方法

辐射场测量是检验高功率微波系统输出指标的重要手段.随着高功率微波测量技术的发展,辐射场测量系统的稳定性和可靠性不断提高,作为完整测量结果重要组成部分的测量不确定度越来越受到关注.文章介绍了高功率微波辐射场功率密度测量方法及系统组成,建立了功率密度测量的数学模型,给出了高功率微波辐射场功率密度测量的主要不确定度来源.对检波器输入功率计算、接收天线有效面积校准、衰减环节校准及测量系统各环节连接失配等测量不确定度分量进行了分析,并给出了高功率微波辐射场功率密度测量不确定度的合成方法.本文给出的测量不确定度分析方法较为科学、操作性强,对完善高功率微波辐射场功率密度测量结果具有一定的指导意义.     

用于高功率微波测量的圆极化微带阵列天线

在进行高功率微波(HPM)辐射场测量时,测量天线的极化匹配对测量精度影响较大。为提高测量精度,介绍一种微带圆极化阵列天线,采用功分器作为馈电网络,获得了小于1 d B的轴比,与非阵列圆极化微带天线相比,使轴比降低约1 d B。因此,当采用该圆极化阵列天线测量线极化微波的远场辐射时,使极化失配对测量结果的影响由±13%降至±3.6%左右。     

高功率微波武器及其天线

从高功率微波武器的原理，关键设备及技术难点、发展状况介绍了HPM武器．并介绍了俄罗斯和美国研制的HPM设备，特别是美国在高功率武器系统中使用的天线．     

高功率微波与空间电磁环境

低层大气和电离层是高功率微波传输的重要空间环境,一方面,空间环境的电磁特性会对HPM传输产生影响,另一方面,高功率微波的强电场还可能导致局部空间电磁环境发生改变,从而进一步影响到自身的传输或其他电波的传输.文中描述了高功率微波在空间环境中传输的一些非线性现象,分析了高功率微波对空间电磁环境的影响,主要涉及到大气击穿、电离层加热、电波的自作用与互作用、波束的聚焦与散焦等.     

强微波场中功率分布的采集与处理

该文提出一种测量微波场功率分布的有效方法.为了定量测量强微波场功率分布,设计了测试容器及多路温度同步采集和处理系统;并构造了两种算法对采样数据进行修正处理,给出了微波场功率分布的实验结果.此方法可行、可靠,很有实用价值.     

全光学非破坏微波场分布成像

随着技术的进步,微波集成电路的复杂度和集成度都在不断提高,并且其特征线宽也在不断减小,因此非破坏高分辨微波场近场成像技术对芯片的功能和失效分析至关重要,目前尚没有成熟的技术路线。文章提出了一种基于金刚石氮空位色心的固态量子体系作为传感单元,通过分析色心基态自旋在共振微波场中的量子态演化规律,采用全光学的方法,获得微波场分布的一种精密测量方法。该方法通过搭建光学成像系统进行一次宽场成像来获得芯片整体的微波场分布,具有高效、对近场干扰小等优点,有望在芯片电磁兼容测试、微波芯片失效分析和天线近场分布成像等应用上提供一种全新的测量方案。     

加固计算机的高功率微波防护

高功率微波武器(HPMW)由于波束宽,作用距离远,破坏性强,无需精密跟踪瞄准,所以HPM防护研究是一个既难又必要的课题。在研究高功率微波的性能特点、破坏过程以及破坏效应的基础上,从电源滤波、主板PCB设计、信号传输以及机箱屏蔽等方面给出了针对于加固计算机高功率微波防护的具体措施,并研制了试验样机。在样机的基础上针对性地进行了高功率微波辐照试验,并给出了样机的试验结果。     

m=0角向模表面波等离子体柱天线辐射特性

根据表面波在非磁化等离子体柱中的色散关系,理论计算得到存在电子-中性原子碰撞、径向与轴向等离子体密度非均匀分布条件下m=0角向模表面波波矢实部与虚部随信号频率、等离子体密度的变化关系.然后利用波矢的实部与虚部、等离子体柱天线表面指数分布电流模型、等离子体阻抗,推导得到等离子体柱天线的辐射方向图随信号频率、等离子体密度的变化关系;最大增益、天线辐射阻抗随信号频率的变化关系;天线径向能量辐射随等离子体密度的变化关系.理论计算结果表明等离子体柱天线辐射方向图随信号频率、等离子体密度的改变而变化非常明显,信号频率对最大增益、天线辐射阻抗的影响显著;同时,这些理论计算结果与他人实验实测结果吻合,这对于设计高精度要求的等离子体天线提供了重要的理论参考价值.     

集束实验针孔成像与仿真分析北大核心CSCD

在激光装置实验中,通过小孔成像原理可获取黑腔靶中发射的X光图像的时间积分。提出一种3倍放大的新型成像设备用于集束实验,通过在与靶轴线夹角30°方向安装带多层镜选能的成像设备从而获取低能和高能段的X光时间积分图像,观察腔壁的再辐射现象。开展了用于集束实验针孔相机的研制工作,包括光路设计与结构设计,通过离线进行测试,在线实验进行打靶考核。进行成像光路仿真,模拟计算了两种镜子的选能效果,并通过光路仿真得到了多层镜、滤片和谱分布对成像结果的影响。采用FLASH对实验辐射场分布进行仿真,作为成像仿真的输入。最后,将此设备获取的成像结果与仿真计算得到的结果进行比较,实验结果与仿真结果基本一致,得到了X光信号强度的分布情况,获取了理想的实验数据,加深了对内部物理现象的理解。由此,建立了针孔成像的仿真能力,能够对成像结果进行预判,指导针孔相机的设计。     

Experimental evidences of carrier distribution and behavior in frequency in a BMFET Modulator

We propose a novel method to monitor the carrier plasma distribution in a bipolar mode field effect transistor light modulator, using standard emission microscopy. Our bi-dimensional maps validate the theoretical predictions of plasma distribution as a function of the device bias. Dynamical measurements provide an experimental evidence of a frequency threshold in the electric field induced plasma distribution. Below 500 kHz generation/recombination processes while above drift phenomena allow the plasma localization in the device. An effective carrier lifetime /spl ges/2 /spl mu/s was extrapolated.     

非均匀二次声源分布下的2.5D高阶Ambisonics声场合成算法

为了提高感兴趣区域音源的声场合成质量,提出了一种非均匀二次声源分布的声场分析与合成方法.首先,将连续二次声源的采样分为两个不同的采样区域,在总扬声器数目一定的情况下,增大感兴趣区域的样点数目并减少感兴趣区域外样点数目.然后,利用采样混叠矩阵的Hermitian特性,使用瑞利熵来估计不同非均匀采样方案的最大误差,以指导非...     

DMOS辐照正空间电荷阈值电压模型

提出了一种DMOS辐照正空间电荷闽值电压模型。基于沟道杂质的非均匀分布，借助镜像法，导出辐照正空间电荷与沟道电离杂质的二维场和二维互作用势；求解泊松方程，由此给出DMOS辐照正空间电荷阈值电压模型表示式。该模型的解析解与MEDICI仿真的数值解吻合。     

CCD数字图像处理电弧温度场测量系统的研究

研究电弧等离子温度场的主要理论是光谱法.光谱仪采用线阵CCD接收物体表面的光辐射能量存在着采集频率与采集点数的矛盾,无法保证采集的实时性、测量误差大等不足.为了克服这些不足,修正了传统的比色法和三色法公式,研究了一种用面阵CCD作为主要光接收器件的测量电弧温度场的系统,并开发了一套针对该系统的面阵CCD数字图像处理软件.它具有成本低,操作简单和数据采集速度快等一系列优点.     

高功率微波在自生等离子体中的传输特性

分析了自生等离子体的形成过程,研究了高功率微波在自生等离子体中传输时的反射、吸收和透射特性,并进行了数值模拟。讨论了大气传输过程中反射系数和透射系数的变化情况,从而对高功率微波发射参数进行合理设置。结果表明在一定条件下高功率微波发射参数存在一个合适的脉宽和场强。     

Pulsed power-driven high-power microwave sources

The advent of pulsed power technology in the 1960s has enabled the development of very high peak power sources of electromagnetic radiation in the microwave and millimeter wave bands of the electromagnetic spectrum. Such sources have applications in plasma physics, particle acceleration techniques, fusion energy research, high-power radars, and communications, to name just a few. This article describes recent ongoing activity in this field in both Russia and the United States. The overview of research in Russia focuses on high-power microwave (HPM) sources that are powered using SINUS accelerators, which were developed at the Institute of High Current Electronics. The overview of research in the United States focuses more broadly on recent accomplishments of a multidisciplinary university research initiative on HPM sources, which also involved close interactions with Department of Defense laboratories and industry. HPM sources described in this article have generated peak powers exceeding several gigawatts in pulse durations typically on the order of 100 ns in frequencies ranging from about 1 GHz to many tens of gigahertz.