基于功率合成的超宽带冲击雷达研究

用电路合成和空间合成技术，将多个数干伏、纳秒级、超宽带脉冲源合成为兆瓦级高功率脉冲源；文中设计了一套由功率合成的全固态脉冲发射机、超宽带平面喇叭收发天线阵、正交解调采样接收机、主控计算机四大部分组成的冲击体制雷达目标探测系统，介绍了系统的工作原理；给出了实际系统目标探测的外场试验相关试验结果，验证了系统的可行性以及信号处理算法的正确性和有效性，为高功率冲击体制雷达技术的发展奠定了一定的实践基础。     

时域开槽天线阵辐射特性的实验研究

将时域天线组成阵列是改善超宽带雷达系统技术性能一条行之有效的途径,因而对时域天线阵辐射或接收的波形变换和畸变规律进行研究,是十分必要的;利用时域天线的时域波形、归一化能量方向图、归一化峰值方向图来分析开槽天线阵的测试结果,得出关于时域天线阵接收特性有价值的结论。     

UWS脉冲雷达回波低信杂比识别检测算法研究

UWS脉冲雷达属于全新体制的雷达系统,低信杂比信号检测是系统关键性技术之一。现有雷达采用的相关检测理论,不适于UWS脉冲雷达系统。通过对脉冲雷达接收信号的时域特征分析,提出波形特征矢量提取及双门限识别检测理论,给出了详细的理论分析和实际算法的实验效果。基于识别检测思想,将信号检测与特征识别进行有机结合,有效减少了数据处理步骤,对于波形保真、快速处理等具有较大优势,为远距离UWS脉冲雷达的工程化实现提供了一定的理论基础。     

分布式频域电磁散射特性测量系统

为满足雷达目标的超宽带散射特性和天线电参数的超宽带测量,设计了一套功能强大的自动测量系统;在硬件方面采用了分布式的搭建形式,而在软件方面则使用了Visual Basic和Measurement Studio语言并采用模块化、层次化的软件集成方式,提高了软件的可维护性,缩短了开发周期;该系统实现了外场0.1~18GHz（内场0.1~38GHz）频带下,对雷达目标的超宽带散射特性测量和天线电参数的超宽带测量,并同时进行数据的接收、处理、分析和显示;该系统丰富的功能为雷达目标的RCS测量提供了强大的测试平台。     

基于AMC的吸波材料及其在微带天线中的应用

研究了基于AMC结构的吸波材料在微带天线RCS减缩中的应用。给出了基于AMC结构吸波材料的表面阻抗的计算公式,并实际加工了吸波材料样品,分析了反射相位与表面反射系数之间的关系。将这种超薄AMC吸波材料应用于微带天线,实验结果表明:微带天线RCS得到有效降低,同时天线辐射性能得到保持,仅前向增益下降了0.9 dB。     

超宽带平面渐变开槽印刷天线阵的实验研究

采用共面波导到槽线的超宽带馈电结构,研制出用于接收阵列的超宽带渐变开槽印刷天线.在外场用示波器测量H面的时域方向图,结果表明:该阵列天线适合于用作实际的超宽带雷达接收天线阵.     

基于基尔霍夫积分的近远场变换的改进

改进了ＦＤＴＤ中基于Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ积分的近远场变换。它的优点在于实现简单,计算某一远场分量只用到与之相同的近场分量,。既能计算远场又能计算近场,可以大大缩减ＦＤＴＤ计算空间。同时将每一时间步的近场对远区的贡献分别计算,避免了存储积分面上上一时间步近场值的内存开销,近远场变换得到了进一步简化。计算结果表明,这种变换方法非常准确。     

一维FSS电磁散射宽带特性的快速计算

基于渐近波形估计（AWE）技术和矩量法（MOM），快速分析了一维频率选择表面（FSS）的宽带电磁散射特性，首先采用MOM法将平面波照射下FSS的电场积分方程（EFIE）转化为关于感应电流的矩阵方程，并由该方程确定频率导数矩阵方程（MEFD）；再在所考虑的频带内的某一给定频率处求解MEFD，得到给定频率处的频率导数感应电流；最后根据Pade逼近理论由给定频率处的频率导数感应电流确定周期性结构在任意频率入射波照射下的感应电流，根据FSS上的感应电流及谱域Floquet谐波模计算FSS的电磁散射宽带特性，计算结果表明，AWE能有效逼近MOM逐点扫描计算的结果，同时在计算速度上可加快十几倍。     

一种节省内存的降维时域有限差分法及其在散射计算中的应用

介绍一种节省内存的降维时域有限差分方法(R-FDTD)．该方法理论上可节省约33％的场分量存贮量。本文首次把R-FDTD用于散射计算，提出了一种更为简单直观的新的导体处理方法，并阐明R—FDTD中连接边界、吸收边界和近一远场变换的实现方法。以TE波入射时二维柱体散射为例的计算结果表明，R—FDTD在节省约33％内存的基础上，计算精度与标准FDTD相当。     

纳秒窄脉冲信号的空间功率合成设计

介绍了空间功率合成系统的基本原理。根据电磁波传播理论推导的空间功率合成公式,分析了影响空间功率合 成效率的主要因素。分析纳秒窄脉冲信号特性,提出了影响合成效率的因素,并给出了提高窄脉冲信号进行空间功率合 成效率的计算公式。基于此理论,设计了一套16 路纳秒窄脉冲信号空间功率合成系统,经测试其合成效率为81%,与理 论分析的计算公式结果吻合。