多层频率选择表面的直线法分析

运用直线法对一多层频率选择表面进行了分析。在直线法中,对于FSS各层贴片或孔隙上的感应电磁流,在求得其自身阻抗或导纳矩阵的同时,通过等效传输线理论,得出各层电磁流之间的耦合矩阵,从而为整个多层结构建立方程。对几套不同结构参数的FSS进行了计算,就各结构参数对频率选择表面透射特性的影响作了分析。     

基于多层等值面的电磁环境三维可视化研究

电磁环境三维可视化是目前虚拟战场环境中亟待解决的问题之一,提出多层等值面的方法来表现三维电磁环境。数据生成采用了Longley Rice电波传播模型,该模型考虑地形遮挡以及大气影响,计算生成了用频设备的三维空间电磁波强度值。为了直观表现电磁波强度在空间中的分布范围,采用多层Marching Tetrahedra(MT)等值面的方法,表现了多个不同强度大小的电磁环境分布,解决了面绘制方法在对体数据内部数据细节表现不够的缺陷。为了提高电磁环境的可视化性能,充分利用现在图形处理器(graphic processing unit, GPU)的通用计算能力,实现了硬件加速多层等值面一起提取输出的方法,降低CPU计算负荷,加快了等值面提取速度。最后实现了一个可实时交互的电磁环境三维可视化系统,实验结果表明该方法表现了用频设备在虚拟战场环境中的三维电磁态势,对于用频设备选址和无线通信规划都有一定的辅助作用。     

遗传算法在电磁屏蔽设计中的应用

从基本的电磁波传播理论出发,利用已有的多层平板复合电磁屏蔽材料的理论模型,将遗传算法应用到屏蔽材料的设计中。通过该算法,可以设计出在指定屏蔽效能、不同入射角度的电磁波和指定的频带要求下的各层屏蔽材料。最后对该算法进行了仿真,仿真结果表明该方法是切实有效的,从而为设计多层屏蔽材料提供了一种简便有效的方法。     

级联失效下城市多层关键基础设施系统脆弱性分析

本文阐述了关键基础设施和多层网络相关定义,分析了不同耦合方式下多层网络间的差异性特点。在此基础上,将双层耦合网络的级联失效模型推广到多层耦合网络中,建立多层耦合网络的脆弱性模型。并运用多层耦合网络理论对复杂又脆弱的城市关键基础设施系统的脆弱性进行评价。以我国某城市电力网络、燃气网络和供水网络为实例建立多层耦合网络。针对不同耦合方式和不同攻击方式验证模型的合理性和适用性。研究发现随着网络层数的增加系统的脆弱性增大,并且在单向功能依赖关系模型下和基于负载的蓄意攻击下,系统表现出了明显的脆弱性。     

多层复合结构频率选择表面的分析与设计

针对多层复合结构的频率选择表面（frequency selective surface, FSS）的应用场合,使用了一种混合算法。该算法结合了矩量法和谱方法的优点,主要通过计算缝隙单元上的感应电压来获得FSS的透波率。对于任意结构的FSS,都可以采用这种思路高效率地得到计算结果。仿真分析了几种复合结构的FSS,并通过实验验证了算法的有效性。最后,用该算法证明了多层介质对于FSS的重要性。     

矿下电缆故障诊断的能量熵和PSO-BP算法

针对煤矿井下配电网馈线发生单相接地等故障时难以解决故障类型辨识的问题,为了保障煤矿安全生产,给出一种基于小波包能量熵结合粒子群优化BP神经网络算法的矿下电缆故障诊断方法.通过Matlab对电缆故障进行了仿真,对采集到的故障电压暂态波形进行3层小波包分解,将故障特征信号按照频率分成8段,按照信息熵理论计算特征熵能量谱,构造子粒子群优化神经网络模型,以信号的能谱熵作为特征输入向量,实现特征熵向量的分类.实验结果表明,该方法用于煤矿井下的电缆故障诊断分析是可行的,能够快速有效的检测出电缆故障.     

三维局部多层快速多极子算法

为了进一步加速多层快速多极子算法求解电大尺寸目标电磁散射,提出了一种基于局部耦合技术计算矩阵矢量相乘的多层快速多极子方法。通过在迭代过程中设置与迭代误差相关的最初层,每次迭代仅仅需要考虑局部的耦合区域。该方法在保证合理计算精度的同时大大降低了迭代过程中矩阵矢量相乘的计算复杂度,提高了多层快速多极子方法计算效率。数值结果说明了所提方法的有效性。     

蒸发波导中雷达异常性能的仿真与分析

蒸发波导是海洋大气环境中一种常见的异常折射结构,它能够陷获电磁波并改变电磁波的传播轨迹,进而影响雷达对目标的探测性能。主要通过构建雷达性能评估的仿真模型和方法,利用仿真的结果分析了蒸发波导环境中雷达的异常探测特征。首先介绍了基于电磁波传播的抛物数值方程以及裂步傅立叶算法技术的雷达探测评估方法,应用这一方法对不同蒸发波导环境下雷达的探测进行仿真计算,分析了由于大气波导环境的影响所产生的雷达低空异常探测特征。     

塔架环境下运载火箭天线耦合辐射仿真研究

运载火箭无线系统在发射场塔架内测试时的信号辐射十分复杂,为进一步研究整箭状态下的天线辐射特性特别是多天线的耦合辐射,借助UG建模技术和Altair Hyper Works 2017电磁兼容仿真平台,构建塔架-箭体复杂环境下的多天线模型,基于MOM-PO(method of moments-physical optics)混合算法,划定不同计算区域进行不同尺度剖分,实现快速精确求解多个天线耦合辐射电磁参数,并通过试验验证了仿真模型的有效性,拓展研究了单路和多路天线馈电下的近场和远场分布规律。仿真结果分析表明：地面接收天线适合布置在正对活动平台透波口位置;可将其他频段接收天线布置在靠近平台两侧位置;考虑复杂环境绘制的箭上耦合天线方向图可提升地面仿真的覆盖性。     

计算多芯电缆内导线间高频电磁干扰电压的混合法

本文基于传输线理论和矩量法，提出一种计算多芯电缆内导线间高频电磁干扰电压的混合法，并给出了该方法所用的详细理论计算公式。理论值与实测值吻合一致，表明该方法是一种可在工程设计中应用的有效算法。     

电子设备贯通导线的电磁耦合时域分析算法

目前,应用于电子设备贯通导线电磁耦合分析的数值算法仍比较缺乏。基于时域有限差分(finite difference time domain, FDTD)方法和传输线方程,并结合诺顿定理,提出了一种高效的时域混合算法,用于解决电磁波作用于电子设备贯通导线的电磁耦合问题。首先,将贯通导线按照电子设备屏蔽腔结构分解为内、外传输线。然后,采用FDTD方法结合传输线方程,构建内外传输线的电磁耦合模型,并求得内外传输线上的瞬态响应。最后,根据诺顿定理建立贯通导线的等效电路模型,解决内外传输线之间的阻抗不匹配问题,并实现干扰信号在贯通导线上的来回传输。采用该时域混合算法,对电磁波作用自由空间和屏蔽腔内电子设备贯通导线的电磁耦合进行数值模拟,并与传统FDTD方法进行比较,验证了算法的正确性和高效性。     

One modified method of characteristics used to analyze the multiconductor transmission lines

1.INTRODUCTIONThe analysis of electromagnetic compatibility becomesmorei mportant in the analysis of the multiconductortransmissionlines(MTLs).It provides the effectivemethod for designing the MTLs.Several methodsbased on frequency domain and ti me domain tech-niques have beenrecently proposed[1,2].Thefrequen-cy method should performthe inverse Fourier trans-formation,so it is not more accurate than ti memethod to some degree.The method of characteris-ticsis based ontheti me domain met…     

电流步进法实现低频区RCS可视化计算

基于电流步进法的原理,导出了求解任意理想导体目标在照明区及阴影区感应电流佘式,弥补了物理光学在计算目标阴影面的精确电流的不足。通过对目标表面按照入射雷达波波长进行剖分,可获得散射体表面在离散表示式,利用此感应电流的离散方程组,在入射电磁波方向前向/后向反复迭代,可得到积分电流的唯一值,通过Stratton-Chu积分公式,可得到飞行目标雷达散射截面积(RCS),该方法收敛迅速,适合低频复杂目标计算。计算结果与试验结果吻合良好。     

分布式交互仿真中的电波传播模型研究

针对分布式交互仿真中电波传播的建模与表现方法进行了研究.针对电波传播环境的复杂性,采用了一种将经验模型、半确定半经验模型和确定模型相结合的电波传播模型,并给出了复杂电波传播环境下相关环境信息数据的表达方法.在小区制非可视传播环境中,加速改进了基于SBR的射线跟踪算法,给出了相关的实验,并验证了其有效性.     

IPO-MOM法分析带旋转叶片腔体的电磁特性

运用IPO-MOM混合法分析带旋转叶片腔体的电磁特性。该方法用物理光学迭代法(IPO)计算腔体前端的缓变部分,用基于三角形面元模型的矩量法(MOM)分析含有旋转叶片的腔体终端。在腔体连接口面和开口面上通过Kirchhoff公式实现腔体各部分电磁波的耦合。在开口面上通过对MOM部分进行迭代使得口面内外侧电磁场达到连续。利用该方法分析了高速旋转叶片对电磁波的调制效应。     

典型通信装备带内双频连续波电磁辐射效应预测方法

针对复杂电磁环境下用频装备辐射敏感度试验研究的不足,对用频装备带内双频电磁辐射效应预测方法进行了研究。通过对用频装备带内干扰机理和耦合机理的分析建立了带内双频电磁辐射效应预测模型,并以某型超短波通信电台为受试对象,设计了通信电台电磁辐射效应试验方案。通过通信电台带内单频和双频连续波电磁辐射效应试验,研究了受试电台在带内双频不同权重组合作用下电磁辐射敏感度变化规律。试验结果表明不同频率组合、不同功率强度组合下双频连续波电磁辐射效应预测模型系数都在1左右,预测误差都在±1 dB以内,验证了带内双频连续波电磁辐射效应预测模型的有效性。     

基于近场散射模型的超低空目标雷达回波模拟

近区超低空目标具有更为复杂的电磁散射机理,需要建立更为精细灵活的回波模型.基于改进的物理光学与等效电磁流方法建立了目标的近场散射模型,结合面元模型与"四路径"模型提出环境与多径的近区散射计算方法.利用建立的电磁模型,以雷达导引头探测近区超低空目标为应用背景,建立了雷达回波信号模型.验证了近场电磁模型的有效性,仿真分析了...     

雷达杂波反演低空大气折射率剖面的改进算法

提出一种基于多目标函数优化的低空大气折射率剖面反演的改进算法。以表面波导的两段两参数线性模型对大气折射率剖面建模,对反演中的不同电磁波频率时的目标函数特性进行分析。结果显示目标函数存在多个局部极值,且不同的频率其目标函数特性明显不同。以C波段(6 GHz)和X波段(10 GHz)接收到的雷达海杂波为例,用NSGAⅡ算法进行多目标函数优化反演,并与基于单目标函数优化反演的遗传算法(genetic algoritm, GA)进行统计分析。结果显示,多目标优化反演算法能获得具有更高的精度和稳定性的低空大气折射率。     

军用电站雷电过电压电磁暂态仿真研究

针对军用电站雷电过电压电磁暂态模型复杂度高和计算误差大的问题,以典型军用电站为研究对象,提出了军用电站电力电子设备离散-连续分离建模方法,建立了电缆、控制箱等雷电防护关键部件的电磁暂态模型,并采用插值算法对开关的暂态等值电路模型进行修正,提高了开关动作时刻仿真模型的准确性。基于PSCAD/EMTDC软件构建了军用电站雷电过电压电磁暂态仿真系统,通过大量的仿真试验,获取了接地电阻、浪涌保护器等对军用电站耐雷水平的影响规律,基于此开发的模块化军用电站雷电过电压防护装置可阻塞沿不同电能制式、电压强度的电源/数据/信号线引入的雷电过电压,进一步验证了仿真模型的正确性。     

不均匀大气结构中的电磁环境仿真研究

采用三维矢量抛物方程方法建立了电磁环境仿真模型,提出了基于旋转波阵面处理不规则地表边界条件的算法,简化了边界处理过程;为了计算脉冲电波传播场,采用傅里叶变换方法用脉冲包络代替单频电波,提出了近似系数求解多频点反复计算的方法;通过Kriging算法对地形高程进行插值,分析了脉冲电波在不均匀大气结构中的传播特征;最后通过数值仿真说明了模型的正确性。