“电磁计算”专题前言

工业软件已成为一个国家工业长期积累的工业知识与诀窍的结晶.电磁计算是电子工业软件的核心基础之一.过去二十年,国内电磁计算研究取得了不错的成绩,与国际同行相比丝毫不逊色;但是,国内电子工业软件与国外相比则相距甚远,这是一个巨大的问题,尤其是在中美对抗加强的前提下,国内这种电磁计算与电子工业软件脱节的局面将会逐渐使中国失去电子行业的竞争力.正是在这一背景下,《电波科学学报》策划了“电磁计算”专刊.     

嵌地线天线的辐射特性分析

采用混合位积分方程结合矩量法对嵌地线天线进行了分析, 讨论了Sommerfeld积分、阻抗矩阵元素及辐射场的计算等关键技术, 仿真计算了嵌地线天线的辐射特性, 并和FEKO软件的计算结果进行比对, 验证了分析方法的正确性.与FEKO等电磁软件相比, 文中方法在分析跨嵌电磁目标时, 其计算效率具有明显的优势.     

基于二维窄带宏粒子模型的带状电子注传输研究

带状电子注具有非轴对称性和大宽高比的特性,非常适合应用于高功率微波与毫米波真空电子器件电子注形成。该文针对带状电子注的这种特性,建立了2维窄带宏粒子模型,编写了静电磁约束下带状电子注传输过程的分析计算程序,讨论了无外加高频场时带状电子注在均匀磁场和周期会切磁场聚焦情况下的传输过程,数值计算结果与单粒子模型及3维PIC软件模拟结果进行了比较,结果表明,该文编写程序的计算结果与3维PIC软件的有很好的一致性,且计算速率有大幅度提升。     

航空发动机电子控制器电磁耦合的防护仿真研究

通过CST软件的电磁场仿真,研究了电子控制器机箱在200 V/m电场辐射下的电磁耦合特性,实现了对电子控制器电磁防护薄弱环节的定位,同时评估了电子控制器在采取电磁防护措施前后的电磁屏蔽效能,对电子控制器电磁防护设计具有指导意义。     

渐进空间映射算法优化设计柱面矩形贴片天线

将空间映射算法推广到共形天线的优化设计之中,并设计了一个谐振频率在2.5 GHz的柱面矩形贴片天线.粗糙模型和精细模型分别采用腔模理论和全波电磁仿真软件HFSS进行分析,并通过渐进空间映射算法联系起来.计算结果表明,与直接优化精细模型相比,该方法可以大大减少计算时间,提高设计效率.     

信息时代电磁兼容领域的挑战与应对(特邀文章)

论述了信息时代电磁兼容领域的挑战与应对策略.提出了信息社会安全的基础是网络与设备的电磁信息安全的理念；提出了电子设备不经意电磁发射引起的电磁信息漏泄的原理模型.分析了无处不在的电磁发射信息安全问题，综述了TEMPEST计算机研究的现状和发展趋势，论述了现代机器人、有线网络、无线网络以及工业网络的电磁信息安全问题.最后，展望了发展中的安全电磁兼容标准，阐述了现代工业和控制系统正在面临的越来越严重的信息攻击已经成为威胁国家关键基础设施的"超级武器"的国际动态.     

电磁仿真软件总体设计技术

通过调研分析国外电磁仿真软件的架构设计方案,并充分考虑国内重大工程应用的特点和难点,设计了电磁计算软件系统架构.电磁计算软件系统分为积分方程法子系统和微分方程法子系统,主要由3个功能模块组成,包括前处理模块、计算模块和后处理模块.可实现几何建模、参数设置、材料赋值、网格生成、电磁计算、数据后处理等完整电磁仿真流程.     

电磁窗桁架阻挡比对天线口径场影响分析

基于感应电流率理论, 提出了将阻挡面积与口径场分布相结合的阻挡比计算方法, 修正了传统算法存在的入射场分布不均匀问题, 分析了金属桁架电磁窗中金属桁杆的散射效应, 研究了桁架阻挡比在特定天线口径场分布下对天线传输特性的影响, 以卡塞格伦天线为例计算了平行极化波入射桁杆阵列时的插入损耗, 并将计算结果与FEKO软件中矩量法仿真结果进行了对比验证.结果表明:考虑天线口径场的阻挡比算法相比传统算法在计算精度上有了较大提高, 最大误差不超过0.1 dB; 金属桁架电磁窗的插入损耗不仅受阻挡面积与感应电流率的影响, 还与天线口径场能流密度分布有关; 减小阻挡比, 是设计低损耗电磁窗的有效途径.     

电磁脉冲下通信偶极天线的时域响应快速计算

针对电磁脉冲作用下通信系统受扰的场路结合计算过程较为复杂的问题,提出了基于等效电路的偶极子天线端口时域响应的计算方法.通过分别建立天线的等效电路模型以及电磁脉冲照射下的等效干扰源模型,快速求解天线端口的时域电流响应.选取电磁辐照条件下两个不同尺寸的偶极子天线进行验证,并与采用全波电磁数值软件计算的结果进行了对比.结果表明:提出的等效电路方法不仅速度快而且元件参数易调整,等效电路模型还可以直接应用于通信系统内部电路的电磁受扰评估计算.     

系统电磁兼容性问题预测实例

系统电磁兼容性预测不仅在方案阶段需要,在工程阶段仍然重要,是进行合理电磁兼容性设计,争取时间、减 少费用的有效手段。系统电磁兼容性预测可以使用专业软件进行仿真计算、分析,在特殊情下也可以采用工程简化方法 计算、分析,还可以用工程经验进行分析评估。在电磁兼容性预测计算、分析中,仿真软件一般考虑全面,简化方法计 算相对快捷,建立简化且与实际接近的干扰源模型、传输特性模型以及敏感度域值模型是计算、分析准确程度的关键。 本例中是用简化方法对实际系统电磁兼容性问题解决提供了理论依据,并进行了仿真和试验验证,结论一致。说明,除 了用专业仿真软件进行预测计算,用工程简化方法计算也会常常遇到;实际电磁兼容工作中系统预测是重要的并且不一 定非常复杂,供参考     

FoxMail3.0简介

FoxMail(见图1)是一个Windows下的电子邮件软件,目前是国内著名的Internet电子邮件客户端软件,支持全部的Internet电子邮件功能.具有16位(版本为1.6)和32位(版本为2.0、2.1正式版和3.0测试版)两种版本,各有中文版和英文版.中文版在国内拥有数万名用户,英文版的用户遍布二十多个国家.FoxMail被著名的浏览器Opera推荐为Opera的电子邮件客户端软件.     

商用电磁仿真软件的现状与发展

电磁场仿真计算软件有多种,所采用的理论方法、软件结构以及应用领域都各有不同.文中分析了30余种常用商用电磁仿真计算软件,比较分析了各种软件的特点及优缺点,探寻商用电磁仿真计算软件的发展趋势.     

太赫兹扩展互作用振荡器的矩形耦合腔特性研究

本文选用矩形耦合腔作为太赫兹扩展互作用振荡器(EIO)的慢波结构,鉴于其结构的复杂性,采用等效电路方法计算其色散.详细研究了腔体和耦合槽的电路参数,计算了不同结构尺寸、圆形和矩形电子通道的0.12THz和0.225THz慢波结构的色散特性.并采用专业电磁软件,研究了不同结构参数下的色散特性、耦合阻抗和特征阻抗.通过对色...     

矩形波导谐振膜片的分析及其应用

利用模式匹配法(MMM)的基本思想并结合微波网络理论,对有限厚度的谐振膜片基本单元进行了分析,推导出了谐振膜片基本单元的高精度广义散射矩阵(GSM).在此基础上,作为应用实例,对一个三腔谐振膜片带通滤波器和一个阶梯阻抗变换器进行了分析,与此同时利用电磁仿真软件HFSS对所分析的结构进行仿真.在相同配置和精度要求下,分析所得结果与电磁仿真软件HFSS的仿真结果比较,吻合良好,而模式匹配法的计算时间仅为HFSS的三分之一,从而验证了此方法的有效性.     

机载火控雷达的射频隐身与电磁机动

借鉴电磁机动战思想,从电磁作战环境中机载有源相控阵火控雷达与对方电子侦察系统机动对抗的视角,分析了机载雷达射频隐身与电磁机动的含义,探讨了机载雷达射频隐身的电磁机动敏捷性、电磁机动信息熵.在此基础上,总结了空战电磁环境中,机载雷达射频隐身的"最小时间"、"最小功率"和"最大信号不确定性"3种电磁机动策略,以及对应的电磁机动工作方式.运用电磁机动战研究机载雷达射频隐身问题,拓展了机载雷达电磁作战研究的视野及思路,提出了有应用价值的机载雷达电磁机动策略和工作方式.     

中国UOML标准获批为国际标准

由中国电子工业标准化技术协会联合多家国内软件公司制定的电子文档互联互通接口标准UOML（非结构化操作置标语言）已于2008年10月10日被OASIS组织批准为正式标准，这是我国在核心软件领域第一次取得技术标准的突破。     

GTD分析阵列天线在复杂电磁环境下的近场受扰

给出了应用几何绕射理论(GTD)分析计算机载电大尺寸阵列天线方向图的一种方法,比较好地解决了在复杂电磁环境下,大型阵列天线近场受扰分析的问题.该方法将阵列天线的每个阵元看成电偶极子,由于电偶极子尺寸很小,因而可以认为阵列的近场区仍然是单个电偶极子的远场区.根据这样的远场近似,可以利用几何绕射理论用解析方法计算每个电偶极子受到遮挡影响的场分布.通过独立地对阵列天线的每个阵元单独寻迹计算,并且将所有阵元的场进行叠加,就可以得到整个阵列天线受到处于近场的障碍物遮挡影响的场分布.应用此方法计算了一个阵列天线受到近场遮挡之后的方向图,并与应用HFSS仿真软件计算的结果进行了比较.计算结果表明,这一方法可以很好地应用于复杂电磁环境中大型阵列天线的近场受扰问题分析.     

2011第六届“中国芯”诞生

2011年12月16日,在工业和信息化部的指导下,由中国电子工业科学技术交流中心(工业和信息化部软件与集成电路促进中心)(简称CSIP)和济南市经济和信息化委员会共同主办的"2011中国集成电路产业促进大会暨第六届‘中国芯’颁奖典礼"在济南隆重召开。     

复杂电磁环境下战术电子侦察机作战研究

随着远程精确制导防空武器的发展,以及新概念武器的出现,在现代战争中,战术电子侦察作战面临着严重的电磁威胁.显然,了解和克服复杂电磁环境对战术电子侦察的影响及研究应对措施是当前亟待解决的新课题.以复杂电磁环境为背景,对战术电子侦察机作战进行了相关研究,指出了其在复杂电磁环境下作战存在的问题,并提出了提高复杂电磁环境适应性的主要措施.     

高功率微波三维全电磁PIC并行模拟

研制了一个三维全电磁粒子模拟并行程序,用于模拟具有复杂几何结构的高功率微波源器件中的电磁场和电子束相互作用随时间非线性演化过程.本文给出基于"块.网格片"的并行区域分解策略,以及建立在该基础上的并行时间积分算法.采用该并行程序计算一典型微波源器件,在上千台处理机上获得可扩展的并行性能,且模拟结果与国际同类型软件具有可比性.