泡沫悬浮体对1.06μm和10.6μm激光的消光性能研究

为寻求对激光精确制导武器干扰的有效途径,研究了泡沫这种新型光电干扰介质。利用Mie氏理论,对处在军事上常用1.06μm和10.6μm激光波长上泡沫的质量消光系数与泡沫自身几种重要参数的关系进行了计算和分析。结果显示,在不同波长、不同泡沫溶液复折射率情况下,最优泡沫质量消光系数对应的泡沫球尺寸不同,而且壁厚相对较小的泡沫对激光辐射具有较好的消光效果。这一研究结果可为泡沫的战术运用提供理论基础。     

泡沫的中远红外消光性能研究

采用Bruker OPAG33傅里叶变换红外遥测光谱仪,针对3～5 μm和8～14 μm波段泡沫的消光性能进行研究,测定了透过率光谱图,并计算得到消光系数-波长关系图.发现泡沫浓度Cm≈11.94g·m-3时,关心波段的透过率低于20%的时间均超过20min,尤其以3.85μm附近透过率最低;在3～5 μm波段的消光系数和随时间变化的幅度比8～14 μm波段大.分析认为泡沫体系中的表面活性剂材料和大量水分的本征吸收,及泡沫的特殊多面体结构是对光波产生强烈衰减的主要原因,光线的透射光强随光线穿过泡沫液膜界面的次数成指数衰减.因此认为泡沫是一种比较有潜力的宽波段无源光电干扰介质.     

基于Mie氏散射理论的石墨微球颗粒光散射特性研究

本文应用Mie氏散射理论对石墨微球颗粒光散射的性质进行了理论分析与数值计算,得到了消光特性与入射波长及粒子半径,散射强度与散射角以及散射强度与参数x的关系.结果表明,粒子的半径越小,其消光效果越好;入射波长越小,粒子的前向散射强度越强.因此,通过测量前向散射光的分布可以确定微球体颗粒的半径.     

基于Mie理论分析离散颗粒包裹尾喷流红外消光特性

针对离散颗粒红外消光特性,利用Mie理论开展最佳干扰(消光)粒径和最佳粒径下的颗粒浓度与透过率关系的研究,在此基础上结合某典型飞机喷流参数,从理论上探讨、分析了两种离散颗粒材料环高温尾喷流喷射后的红外透过率(3 μm).研究成果对于进一步选择、研究、制备低红外透过率的离散颗粒材料提供了一套有价值的理论预估评价方法.     

带电粒子的Mie散射研究

利用电磁波散射理论研究了带电粒子的电磁波散射特性,给出了散射系数与电磁阻抗系数及表面电导率的关系,计算和对比了不同面电导率的粒子与中性粒子对电磁波散射系数和散射能量分布的差别.计算结果表明:面电荷使面电导率达到微西门子量级时,会有明显的影响随着面电导率的增加,散射系数发生较大变化,但当面电导率达到一定值时,散射系数趋于恒定;对尺度较大的粒子,带电后的散射系数减小,但沿不同方向的散射能量会重新分配,一些方向散射增强,另一些方向散射减小;尺度较小的粒子带电后,散射系数增大,但能量沿不同方向的重新分配不明显.     

基于Mie散射理论对氧化锡光子晶体光散射强度的研究

基于Mie散射理论和低浓度近似,对空气作为散射体,氧化锡作为周围介质的反蛋白石光子晶体的光散射强度进行了理论计算,并细致分析了各种影响因素。结果表明,前向散射和背向散射的变化规律基本一致,散射强度随散射体半径增大和入射波长减小而增大,但前向散射强度比背向散射强度大得多。该实验可为该材料的实验制备及应用等方面提供理论参考。     

Mie理论归一化散射光强的研究

采用了Mie理论分析了微球体光学元件的光散射性能，并对Mie理论中归一化散射光强Is的数学性质进行了理论分析，并给出了数值结果。研究了口径参数x与相对折射率m对归一化散射光强Is分布的影响，从而可以评价微球体光学元件对光的会聚及散射能力。结果表明半径较大、折射率较小的微球体光学元件对光的会聚能力较强。本结论为微光球体学元件的选择及性能分析提供了依据。     

雾化幕障宽波段消光性能研究

现有宽波段干扰技术普遍存在作用时间太短、干扰波段不够宽等问题,为此研究了新型的雾化幕障干扰技术。研究了其多波段干扰原理、原料配方,并针对可见光、激光、红外、毫米波和厘米波波段光源进行消光性能实验研究。实验结果表明:泡径为2～3 mm厚50 cm的雾化幕障,可完全屏蔽可见光和激光信号,红外透过率小于5%;对毫米波和厘米波信号也能达到良好的遮蔽效果,高效干扰时间在20 min以上,是一种有潜质的宽频无源干扰介质。     

纳米碳纤维烟幕红外消光性能研究

利用烟幕箱测试分析了纳米碳纤维作为烟幕干扰材料的红外消光性能.在容积为20 m3烟幕箱中喷洒20g不同尺寸分布的纳米碳纤维,通过测量激光透过率和烟幕浓度,得到纳米碳纤维对1.06μm和10.6μm两种波长的激光最大质量消光系数分别为2.1304m2·g-1和1.2362m2·g-1;利用红外热像仪通过对靶标图像的观测记录,表明纳米碳纤维烟幕在8μm～12μm波段也具有显著的红外图像遮蔽能力.     

胶质气体泡沫对IR / MMW的干扰特性研究

为进一步发展特种干扰泡沫这一新型多波段无源干扰技术,研究了稳定性强、流动性好的胶质气体泡沫(CGA)对IR/MMW的干扰特性.实验表明,CGA对IR/MMW的干扰能力可达普通干扰泡沫的十几倍.初步分析认为,由CGA气泡的半径小、液膜厚等结构特征产生的界面数优势和全反射优势,是保障CGA优良干扰特性的重要基础.研究结果可为干扰泡沫这一新技术的"涂覆型"使用提供一种更可行、高效的途径.     

特种泡沫云对常用频段红外的干扰实验研究

特种泡沫云是为解决多波段干扰这一军事尖端领域的几个瓶颈问题专门研制的新技术．本文利用专用的导弹综合测试系统,测定了它对常用频段红外的干扰效果．结果表明了它很强的衰减作用,一般只需几到几十厘米厚的泡沫云即可使得常用频段的红外制导系统完全失效,可以满足不同温度下不同目标战时实施干扰的要求．研究结果可为这一新技术非常重要的战术运用设计,直接提供必要的理论基础和实验依据。     

特种泡沫云干扰微波的实验研究

简要介绍了特种泡沫云多波段干扰新技术。利用某导弹技术阵地专用的综合测试系统，测定了它对军事上常用的3mm、8mm和3cm频段微波的干扰效果。结果表明泡沫云只需几到几十厘米厚即可使微波具有很强的衰减作用，可以满足不同温度下不同目标战时实施干扰的要求。所得结论为这一新技术的战术运用设计提供了必要的理论基础和实验依据。     

膨胀石墨对毫米波衰减性能研究

简述了膨胀石墨的特点,分析了膨胀石墨对毫米波的衰减机理,研究了膨胀容积、粒度和浓度对膨胀石墨衰减性能的影响,阐述了膨胀石墨优于常规毫米波衰减材料的综合性能,研究表明,膨胀石墨是一种极具发展前景的新型毫米波干扰材料.     

建筑物对通信信号衰减的定量研究

建筑物墙体对信号的衰减对于通信信号在城市环境中的传播影响很大,透射信号的衰减是影响通信质量的重要方面。文中采用自由空间法建立测试系统,在300M～3GHz的频率范围之间对不同建筑物墙体进行信号穿过墙体透射衰减的实地测量,通过加权的算法得到建筑物的等效介电常数。同时,通过在固定频率下透射波和空旷地接受信号场强的比较计算得到透射系数,利用上述的固定频率下透射系数和等效介电常数结合菲涅尔公式反演其该频率下的等效电导率,得出建筑物墙体等障碍物在不同频率下的等效电导率。利用基于时域有限差分差分法的XFDTD软件进行仿真计算,结果验证仿真结果和实际测量结果比较吻合。     

Al2O3-SiC复相微波衰减材料的性能研究

采用热压烧结工艺制备了Al2O3-SiC复相微波衰减材料。通过网络分析仪,研究了SiC含量对材料的微波衰减性能的影响。结果表明,当w(SiC)<3%,复相材料具有选频衰减的频谱曲线,谐振峰位置基本不变;当w(SiC)为3%~16%,材料的谐振损耗峰向低频方向移动;当w(SiC)>16%时,材料呈现出宽频衰减特性。对复相材料的微波衰减机理作了初步探讨,弛豫损耗和电导损耗是其主要的衰减机理。     

基于灰色系统理论的雨衰减短期预报方法研究

雨衰减对10GHz以上频段的无线通信有很大的影响,在使用卫星通信系统时必须采取合理的策略以补偿降雨造成的衰减。为了给星地链路的自适应功率控制技术提供保障,首次将灰色系统理论应用在雨衰减短期预报中,分析给出了选择灰色系统模型和参数的原则。最后选取海口站Ka 频段地空链路的实测数据进行了验证,利用获得的雨衰减数据对未来间隔1s 和5s 的时刻进行预测,结果表明,基于灰色系统的雨衰减预测和实测数据吻合较好。