天线基本概念和原理实验教学设计与实现

针对教学中学生在理解天线基本概念和原理方面的困难,本文设计并实现了天线电参数测量实验。实验系统以矢量网络分析仪为基础,在微波暗室中搭建,具备天线方向图、增益和电压驻波比等参数测量功能。本文给出了系统配置和实验流程,并就如何基于天线测量系统开展相关教学工作进行了讨论。实践表明,实验教学是提高天线理论教学效果的有效手段。     

一种求解电大平台天线互耦的时域积分方程快速算法

该文针对电大尺寸平台天线互耦问题,提出一种基于几何绕射理论加速的时域积分方程快速算法.在求解时域积分方程的经典时间步进法基础上,引入几何绕射理论中的绕射线寻迹,提高了迟滞积分的计算效率.数值算例证明了该方法能够有效地加速时间步进法的求解过程,对电大平台天线布局优化设计具有理论指导意义.     

基于TDIE-FDTD-MNA混合算法的电磁环境效应分析（英文）

It is important but difficult to analyze the electromagnetic environment effect(E3) in the designing of modern airborne,sea,space,and ground systems.Thus a hybrid algorithm of time domain integral equation,finite difference time domain and modified nodal analysis(TDIE-FDTD-MNA) is developed to analyze the E3 of complex systems with cables and nonlinear circuit structures.The plane wave time domain(PWTD) enhanced TDIE method is adopted to solve field problems.The higher order FDTD(2,4) is adopted to solve cable problems.The MNA is adopted to obtain the response of complex circuits(with nonlinear structures).Numerical examples demonstrate the effectiveness of the proposed algorithm.     

端接任意负载传输线的分步CN-FDTD分析方法

为了高效精确地求解端接任意负载的传输线结构电磁瞬态响应,该文提出了一种基于分裂时间步技术的Crank-Nicolson(CN)-FDTD方法,通过理论分析证明了该方法具有无条件稳定特性。与混合单端口等效模型相结合,有效地将传输线系统分解为分布参数子系统与集总电路子系统,采用改进节点分析法(Modified Nodal Analysis,MNA)能够快速求解复杂终端电路网络。与以往瞬态分析方法相比,该方法时间步长的选取不受稳定条件的限制,且通过采用精细子时间步技术极大地削减了因大时间步长引入的色散误差。利用该方法计算双导体传输系统的电磁暂态响应,计算结果表明该算法具有很好的稳定性,在保证数值精度的基础上有效地提高了计算效率。     

电磁环境课程教学中抽象与具体的结合

针对"复杂电磁环境"课程教学中的重点和难点问题,本文研究了电磁环境的构成及地位,探讨了电磁环境授课内容的选取及相互关系,分析了电磁环境的不可见性及其感知、环境存在的抽象性及其影响的具体性、绝对复杂与相对复杂性、电磁兼容与电磁环境等问题的辨证统一。抽象与具体的对比分析,有助于学生深刻理解电磁环境概念,在教学实践中取得了良好的效果。     

一种防空模拟训练系统设计

针对防空部队实装演练实施的难度,设计了模拟训练系统。阐述了系统功能与构成,分别给出了甲方、乙方和导调等3个分系统的职能、构成、工作流程和实现方法,绘制了相应的框图。重点分析了导弹模拟器的结构及工作原理、环境与信号模拟的要求、训练想定与过程管控的思路等。以此为基础开发的防空模拟训练系统,通过空情模拟、实际操作、仿真发射和操作评估,可使操作人员熟悉装备使用方法和应用流程,提高信息化条件下的运用能力。     

一致性绕射理论加速的时域积分方程方法

为计算电大平台上天线间的互耦提出一种一致性绕射理论加速的时域积分方程算法.引入一致性绕射理论中射线寻迹的方法,对占时间步进法主要计算量的迟滞积分项进行加速,以牺牲部分精度为代价,提高了时域积分方程算法的计算速度.数值算例证明了有效性.     

基于高阶时域有限差分法与改进节点分析法混合求解复杂传输线网络瞬态响应

该文提出一种用于求解复杂传输线网络瞬态响应的新型混合算法.通过构建混合单端口网络模型将传输线分布参数系统与集总电路分开,分别采用高阶FDTD(2,4)与改进节点电压分析法(MNA)分析传输线与端口电路瞬态响应.与以往暂态分析方法相比,高阶FDTD(2,4)的低数值色散特性,使得求解传输线时可采用粗网格离散,能方便处理电长度较长的传输线.同时直接采用电路分析方法求解端口电路,能够获取电路中各节点的电压电流波过程.通过几组数值实例验证了该方法的有效性及准确性.     

电磁拓扑结合积分方程求解电磁脉冲传播问题

提出一种求解电磁脉冲传播与耦合问题的方法。该方法的思路是将电磁拓扑方法与时域积分方程算法相结合,前者提供方法论,后者实现具体计算。可以提高分析效率,增大可计算目标及区域的尺度,克服复杂电子信息系统直接进行电磁计算的困难,并充分利用时域积分方程的优点。阐述了电磁拓扑理论分析和解决问题的基本思路,归纳了应用电磁拓扑解决电磁脉冲传播与耦合问题的四个主要步骤。提出了电磁拓扑与电磁计算的结合方法,并研究了时域积分方程加速方法。     

BLT—FDTD 时频结合分析传输线瞬态响应

将频域BLT 方程与FDTD 方法结合起来对包含非均匀线缆的耦合传输线时域响应进行了分析。该方法将非均匀部分线缆从传输网络中独立出来,采用FDTD 离散进行时域分析,然后变换到频域与BLT 方程混合求解整个线缆网络的电压、电流响应。一方面避免了用单一的时域有限差分算法对传输网络进行整体离散时所带来的高计算量、高内存占用比问题;另一方面将非均匀线段当成节点处理,为频域方法求解含非均匀线的传输网络响应,提供了一种新的思路。仿真结果也表明了该方法的有效性。