基于先导发展模型的舰艇避雷防护评估仿真

基于先导发展模型实现了海域上地闪先导2维数值放电模拟，完成了海域上地闪先导放电通道过程的图样采集。通过建立二维舰船模型，并根据相关标准对舰船模型进行避雷针的数量、高度、位置设定，对此模型进行雷电先导放电数值试验。经大量试验统计分析，舰船采用单根避雷针设计方案时，避雷针的高度较高，使得接闪概率明显增大，但在避雷针周围取得了较理想的防护效果；与单根设计方案相比，双根避雷针设计使得舰船整体结构高度降低，总的接闪次数有所减少，防护效果更佳。该评估方法可与长间隙放电试验和雷电观测互为补充，进一步完善了水面舰艇避雷系统防护评估检验技术，为舰艇的雷电防护提供理论基础。     

自然闪电条件下敷地线缆耦合试验

研制了一套能够同时测量线缆皮线和芯线感应电流的试验系统，研究自然闪电条件下敷地线缆的耦合问题。结果表明:不同位置处的线缆皮线感应电流波形基本一致，但幅值存在一定差异，说明感应电流空间分布不均匀; 所测线缆芯线和皮线感应电流的时域波形和频谱比较相似，能量集中在1 kHz~1 MHz之间; 正负地闪芯线感应电压波形均为单一脉冲型，波形持续时间10~49 μs; 正地闪线缆感应电压的幅值范围及幅值平均值都大于负地闪相应结果，说明正地闪产生的线缆耦合作用大于负地闪; 不同雷电过程的线缆感应电压幅值与磁感应强度有较小的相关性，而同一雷电过程则基本成线性关系; 正地闪线缆感应电压波形持续时间、半峰值宽度、10%~90%上升时间的范围及均值都比负地闪的要大。     

雷电流测量专用柔性无磁芯大型Rogowski线圈

 为了解决小型Rogowski线圈无法测量柱状高塔的自然雷电流波形的问题，提出了采用大型Rogowski线圈测量高塔雷电流的方案，研究设计了柔性骨架无磁芯大型Rogowski线圈，去除磁芯和外加积分器，通过增加线圈匝数获得高电感，以实现测量结果的自积分，降低了微分型Rogowski线圈需要额外积分器的难度。Rogowski线圈的标定表明,线圈具有良好的积分特性，采用输出误差系统辨识模型对Rogowski线圈输出波形进行了校正补偿，提高了测量波形的准确度，增大了高塔自然雷电流精确测量的可能性。     

脉冲电场屏蔽效能测试系统及测试方法

 自主研制了一套小型脉冲电场屏蔽效能测试系统，该系统由脉冲电场发射设备和脉冲电场测试设备构成。脉冲电场发射设备的天线口面前60 cm处可产生峰值达7.5 kV/m的脉冲电场，测试设备的动态测试范围达97 dB。系统采用光纤测量设备，在测量工作中能有效抑制强电磁场干扰。采用Matlab编写自动测量及数据处理程序，实现了数据采集与处理自动化。实验测量了金属桥架、控制柜、屏蔽帐篷、导电水泥混凝土房的脉冲电场屏蔽效能，其脉冲电场峰值衰减量分别为52,64,66,30 dB。实验表明可用脉冲电场的峰值衰减量来评估屏蔽体的脉冲电场屏蔽效能。     

微型计算机在脉冲磁场作用下的效应试验

 介绍了脉冲强磁场模拟器的工作原理, 将微型计算机置于脉冲磁场模拟器中，通过改变脉冲磁场的幅度和上升时间，研究脉冲磁场对微电子设备的干扰途径、干扰阈值与脉冲上升时间、脉冲宽度的关系。试验结果表明，微电子设备的连接电缆是脉冲磁场干扰引入的主要途径；简单的屏蔽措施对于脉冲磁场干扰有一定的抑制作用；脉冲磁场的时间变化率越大，对微电子设备的干扰作用越强。     

VCSEL激光器仿真模型在家庭固定网络的应用

探讨了VCSEL激光器工作环境的温度问题和激光器的带宽问题,提出VCSEL激光器的光功率与电流(L-I)模型和器件工作时的电压与电流(U-I)特性曲线模型,利用最小二乘法和高斯牛顿法,对模型初步求解并改进,最终得到最优的激光器工作环境的温度.提出一种基于速率方程的VCSEL的带宽模型(小信号响应模型),并考虑激光器的温度和偏置电流对带宽的影响,利用非线性最优化的方法确定带宽模型,最终得到相应的结论.     

金属挡板对平行线栅有界波模拟器的影响仿真研究

利用基于有限积分法的电磁场仿真软件CST仿真和分析了金属挡板对大型平行线栅有界波模拟器内部可用测试区和外部辐射电场分布的影响。首先建立了平行线栅有界波模拟器仿真模型，并依据GJB 8848证明了其合理性；而后重点分析了金属板对模拟器内部可用测试区电场分布的影响，并通过详实的数据列出了金属板位置、厚度、高度和长度等参数的具体作用效果；然后讨论了金属板对模拟器外部辐射电场的屏蔽效果；最后结合仿真结果提出金属挡板的设置应尽可能地远离模拟器，且有效反射面积越小越好，而对厚度无特别要求。     

基于Model 1221的小型加速度测量系统

采用微机械传感器Model1221,通过扩展外部储存器SD卡,设计并制作了由2块直径2.3cm的电路板构成、基于LPC2132微处理器的小型加速度测量系统,并结合该系统的RS232在PC机上设计了对测量数据读取、存储和去噪的分析处理软件。为了准确掌握系统静态和动态性能,分别开展了向心加速度静态标定和冲击加速度动态对比测试,结果表明该系统在测量范围((-50～50)g)和频响范围(0～2kHz)内性能较好,同时可进行长时间存储,具有一定的应用前景。     

金属线栅笼代替空心导体圆柱对辐射波模拟器电磁特性的影响

主要关注空心导体圆柱的等效替代品-圆柱线栅笼的电磁特性，分别基于保角变换和等效电磁场理论进行了等效半径的推导，在此基础上运用电磁仿真软件CST仿真分析了金属线栅的疏密和粗细程度对测试区电场波形的上升沿、脉宽和峰值的影响，并且对比了圆柱线栅笼和空心导体圆柱两种结构的电场分布。分析结果显示，双锥笼型结构完全能够等效代替空心导体圆柱，且进一步验证了等效半径理论的正确性。     

一种基于传输线方程的埋地电缆电磁脉冲耦合时域分析方法

 埋地电缆和其它金属长导体对核电磁脉冲的耦合分析对于确定合理的工程防护措施具有重要意义。采用Agrawal模型和时域有限差分算法对线缆耦合问题进行了分析，针对该模型中需要计算土壤阻抗与电流项卷积、土壤导纳与电压项卷积的问题，提出了一种土壤阻抗特性的线性拟合处理方法，可避免复杂的卷积计算。介绍了该方法的基本原理和试用结果。这一模型拟合法适用于确定无时域解析表达式的传输线模型参数，与传输线模型的时域有限差分方法相结合，可用于分析非均匀场作用下传输线的耦合。