短波接收天线系统核电磁脉冲注入试验

为评估高空核电磁脉冲(HEMP)对某型短波接收天线系统的威胁,对包含浪涌保护器在内的天线前端设备进行HEMP传导注入试验。采用纳秒级快前沿方波源和双指数波电流源,分别测试不同浪涌保护措施的快脉冲响应。结果表明,主要由于天线末端的气体放电管在高过压比下很快动作(1 ns量级)、信号浪涌保护器内瞬态电压抑制器(TVS)限幅、信号传输设备内放大器饱和限幅等多重作用,注入幅度约3.5 kV的快前沿方波、电流峰值1.8 kA的双指数波(20/500 ns)脉冲都能及时泄放,只在传输设备输出端产生一个幅度饱和(< 3 V)、持续μs量级的干扰信号。对这一类低工作电压天线系统,利用基于市售浪涌保护器的多重防雷措施能够同时实现对核电磁脉冲传导环境的防护。     

网电对抗下的复杂电磁环境再认识

分析了复杂电磁环境的主要因素,阐述了网电攻击造成的复杂电磁环境,深入分析了这种欺骗式复杂电磁环境可能对预警雷达造成的危害,并探讨了加强雷达预警系统网电安全的防护措施,提出了关于网电对抗下复杂电磁环境的三点思考。     

索网天线的参变量变分及非线性有限元方法

针对大型周边桁架式索网天线由拉索拉压模量不同引起的本构非线性和结构大变形引起的几何非线性问题,给出了基于参变量变分原理的几何非线性有限元方法. 首先针对含预应力索单元拉压模量不同分段描述的本构关系,通过引入参变量,导出了基于参变量及其互补方程的统一描述形式,避免了传统算法需要根据当前变形对索单元张紧/松弛状态的预测,提高了算法收敛性. 然后利用拉格朗日应变描述索网天线结构大变形问题,结合几何非线性有限元法,建立了基于参变量的非线性平衡方程和线性互补方程;并给出了牛顿-拉斐逊迭代法与莱姆算法相结合的求解算法. 数值算例验证了本文提出的算法比传统算法具有更稳定的收敛性和更高的求解精度,特别适合于大型索网天线结构的高精度变形分析和预测.      

一种兼有高增益和宽带低散射特征的波导缝隙天线设计

设计了一种同时具备高增益和宽带低散射特征的波导缝隙天线.将蚀刻有互补开口谐振环的方形贴片人工磁导体正交布阵得到宽带低雷达截面积(RCS)反射屏并以之代替原天线的全金属反射板,通过优化反射屏的加载方式,在展宽天线工作频带、提高天线增益的同时,实现了宽频域范围内天线鼻锥方向RCS减缩.实测结果表明:加载低RCS反射屏的缝隙天线工作带宽增加了100 MHz,前向增益提高了3.2 dB,在5.52—6.63GHz范围内RCS减缩量达10 dB以上,减缩带宽达到20%.     

PS-InSAR技术与多光谱遥感建筑指数的载荷密度对地面沉降影响的研究

城市快速发展带来的载荷增加在一定程度上加剧着局部的地面沉降。选取覆盖北京平原区的TM多光谱遥感影像,反演基于指数的建筑用地指数,表征建筑用地(载荷)时空密度差异信息;进而基于永久散射体干涉测量监测技术和遥感建筑指数,结合GIS空间分析方法,从像元角度,分析典型区域载荷变化与地面沉降的相关性。结果表明：(1)载荷的密度与沉降的不均匀性存在正相关关系,尤其在高沉降速率地区体现的较为明显;(2)由于地质结构、土体结构的复杂性、滞后性等特点,使得在相对较短周期研究内,载荷的增加对地面沉降的影响并不十分凸显;(3)高密度建筑群使得局部地面荷载增加,各单体建筑的附加沉降互相叠加,对区域性地面沉降的贡献是不容忽视的问题。     

一种核四极共振探测系统中天线探头的设计方法

针对基于核四极共振技术的爆炸物探测系统实际要求提出一种抑制振铃拖尾的天线设计方法. 该天线探头由高Q值调谐电路、阻抗匹配电路以及振铃拖尾抑制电路组成. 电路仿真结果表明,所设计的天线探头可以有效地抑制振铃拖尾,缩短天线的恢复时间,大大提高探测系统的可靠性.     

伞状天线张力索网稳定性分析

星载天线在轨要经受严酷的热环境,在地面试验时又会受到重力场的影响,作为伞状天线型面的重要组成部件,张力索网的稳定性对于天线的型面保持至关重要;同时由于天线的长设计寿命要求,需要考虑张力索蠕变的影响。如何提高张力索网在温度场下、重力场下及寿命周期内的稳定性,是张力索网设计的关键问题。通过对伞状天线张力索网的静力平衡分析,对张力索网在温度场下、重力场下及寿命周期内的稳定性进行了讨论,给出了进行张力索网稳定性设计时需要遵循的一般原则。     

大型索网天线机电耦合动力学建模与主动变形控制

索网天线因其折叠收纳比高、质量轻以及口径大等优点,成为众多空间任务的首选天线形式,但反射面精度较低限制了大型索网天线的在轨性能指标。在索网天线竖向张力索中加入压电陶瓷堆(PZT)作动器,通过主动控制提高反射面的形面精度。首先,将张紧的索网天线分为含有作动器的主动索单元和不含作动器的被动索单元,通过压电本构方程、几何方程和哈密顿原理推导出主动索单元的动力学模型,并与被动索单元一起组装得到索网天线的机电耦合动力学模型。然后,根据天线反射面的初始形面误差和所建立的天线机电耦合动力学模型,基于模型预测控制(MPC)方法计算出各作动器的控制输入电压曲线。最后,以一个10m口径的索网天线为算例,验证本文所建立的模型和控制方法的有效性。     

面向岸基应用的光电复合监控体制分析

通过分析岛礁防卫对岸基监控的迫切需求,强调研发光电与雷达复合监控设备的必要性。综述国内外研究现状,归纳出复合监控设备的两种技术体制。通过对比发现将红外周扫成像与导航雷达相结合,更能满足岛礁警戒的实际使用要求。阐述了这种结合方式的特点、关键技术及解决途径,指出了岸基智能警戒技术的未来发展方向。     

宽谱辐射螺旋天线仿真与初步实验

为研究高功率宽谱电磁脉冲的产生及辐射特性,设计了螺旋天线并仿真计算其加载脉冲信号辐射特性。采用输出脉冲上升前沿为2～5ns、电压幅度约为200kV的电感隔离紧凑型快Marx发生器驱动中心频率为500MHz的螺旋天线进行试验。结果表明:辐射电场主要频谱分布在400～600MHz之间,与仿真计算结果吻合良好。距离螺旋天线1m处的辐射电场强度约为41kV/m,辐射场百分比带宽大于20%