表面平整目标的电磁散射快速预估

针对表面基本由平面构成的散射体,在传统弹跳射线法的基础上,对射线跟踪以及射线求交测试方法进行改进,使得该方法对于分析隐身飞行器等有更好的应用。研究了单根射线与三角形的快速求交方法,同时与弹跳射线法相结合,使用三角形对目标进行两次表面拟合,分别得到用于求交测试的稀疏三角面元,以及用于射线追踪的起始三角面元,利用快速求交方法,完成射线追踪,进行物理光学积分,完成目标远场电磁散射的快速预估,将该方法的计算结果与文献结果进行对比,验证了该方法的可靠性,通过计算不同拟合面元密度下情况下的结果,验证了该算法的高效性。     

1 kW微波源机箱电磁耦合的并行FDTD模拟

微波源机箱的不同面板上开有不同数量和大小的矩形孔缝和散热通风孔,电磁脉冲可以通过机箱上的孔缝耦合进入微波源内部,对内部电路和设备造成干扰。通过自动网格剖分技术实现了1 kW微波源的快速建模,采用并行时域有限差分（FDTD）算法模拟了不同极化方向下高斯脉冲正入射1 kW微波源机箱的耦合问题,分析了微波源机箱的电磁脉冲耦合规律。研究结果表明,数值计算结果与电磁软件仿真结果吻合得比较好,电磁脉冲的极化方向对耦合进入微波源箱体内的电场强度影响不大,微波源机箱中心点的谐振特性明显。     

基于空谱分解的时间反演时域成像

提出了基于空谱分解的时间反演时域成像新方法.通过天线阵列的一次测量,获取散射场数据、建立空谱多态响应矩阵.奇异值分解矩阵求取与具体目标相对应的左奇异矢量,与超宽带信号结合合成相干的时间反演后向传输信号,实现了目标的选择性聚焦.该方法能实现置于均匀媒质或随机媒质中的多个运动目标的聚焦成像,具有较好的实时性及较强的成像能力.     

用MEI方法研究脉冲线源辐射问题

 脉冲线电流源的辐射问题是研究高功率微波辐射、传播和散射问题的基础。用时域有限差分方法结合时域MEI吸收边界条件来对该问题进行求解，通过与不同种类边界条件配合得出的数值解的比较可以证明，利用时域MEI方法的一阶吸收边界条件对线源辐射问题进行处理时，可以使截断边界离源更近，从而减少了计算量，并达到提高计算精度的目的。     

Reliable approach for bistatic scattering of three-dimensional targets from underlying rough surface based on parabolic equation

A parabolic equation(PE) based method for analyzing composite scattering under an electromagnetic wave incidence at low grazing angle, which composes of three-dimensional(3-D) electrically large targets and rough surface, is presented and discussed. A superior high-order PE version is used to improve the accuracy at wider paraxial angles, and along with the alternating direction implicit(ADI) differential technique, the computational efficiency is further improved. The formula of bistatic normalized radar cross section is derived by definition and near-far field transformation. Numerical examples are given to show the validity and accuracy of the proposed approach, in which the results are compared with those of Kirchhoff approximation(KA) and moment of method(Mo M). Furthermore, the bistatic scattering properties of composite model in which the 3-D PEC targets on or above the two-dimensional Gaussian rough surfaces under the tapered wave incidence are analyzed.     

传输线充电技术实现高功率亚纳秒电磁脉冲调制

 分析比较了阻抗匹配和失配情况下传输线充电的原理和波过程。分析结果表明：失配情况下的最大优点是能够实现脉冲功率增益。应用阻抗为27 W、长度为540 mm传输线为充电传输线和长度分别为30,45,60 mm、阻抗均为5 W传输线为被充电传输线进行了对比试验。实验结果表明：在距离辐射天线6 m处，输出辐射场强随低阻抗传输线长度增加而略有增加，最大辐射场强为49 kV/m,考虑气体开关的实际能量损耗，这与理论分析的充电电压和功率增益关系相吻合；长度为45 mm的5 W被充电传输线的输出脉冲前沿约210 ps,幅度约为150 kV。     

层数对MMIC差分对称圆形螺旋电感的性能影响

采用基于有限元数值求解Maxwell方程的通用全波电磁（EM）场仿真器HFSS（High Frequency Structure Simulator），结合硅衬底螺旋电感（SIOS）的紧凑集总模型，对差分对称圆形单层双层螺旋电感进行了对比研究。结果表明，前者在品质因数（QF）、自谐振频率（SRF）和3dB带宽（BW）方面明显优于后者，而且前者最大品质因数处的电感值也符合nH量级要求。采用文中参数，前者较后者QF提高56．5％，SRF提高196．8％，BW提高5倍以上，但后者的电感值能达到前者3倍以上。模拟结果与理论分析相吻合。     

基于空频时间反演的空间功率合成技术

采用天线组阵辐射的方式实现空间功率合成,是获取高功率微波的有效途径。利用奇异值分解空频矩阵获取时间反演后向传输信号,天线阵列再次发射这些信号,能完成目标探测,同时在目标位置处实现空间功率合成。基于相同的峰值发射功率,频率提高后的空频时间反演方法合成功率达到了理想合成功率的87.39%;而TD-DORT方法仅为理想合成功率的19.55%。频率提高后的空频时间反演方法具有功率合成方面的高效性,探测目标的同时在目标位置处合成高功率微波,为空间功率合成提供了一种新的方法与途径。     

适用于WiMAX的小型化微带天线设计

设计了一种加载U型缝的小型化分形结构微带天线。该天线应用Giuseppe Peano分形理论和U型缝加载技术,延长电流的有效路径,从而降低天线的谐振频率,实现天线小型化,同时采用空气作为介质层,减小天线的Q值,增加天线带宽。通过使用HFSS对天线进行仿真优化,得到了天线尺寸参数。仿真结果表明,天线的相对带宽为6%(3.47～3.71 GHz),最大增益可达2.91 dBi,整体辐射性能良好。天线贴片尺寸仅为14 mm×14 mm,相比于普通微带天线,面积缩减了59%。该天线结构简单,尺寸小,能较好地适用于WiMAX通信。     

基于互耦补偿策略的IFFT算法及其应用

介绍了一种基于互耦补偿矩阵(MCCM)的迭代快速傅里叶变换(IFFT)技术,并将其应用于宽角度扫描相控阵的低旁瓣综合中。首先,在所提出的综合方法中,将互耦补偿矩阵引入到IFFT技术中以考虑阵元间的互耦效应,使考虑互耦的阵列远场重新满足方向图乘积原理。然后,提出了一款基片集成波导背腔结构的宽波束天线单元,该天线能够同时激励起TE110与TE210两种模式从而展宽其工作频带且具有宽波束性能,并且基于此单元分别建立了阵元数为35,75,100的宽角度扫描相控阵天线。最后,利用所提出的IFFT技术对这三个相控阵进行低旁瓣综合。与基于有源单元方向图遗传算法的对比结果表明,在-60°到60°的扫描范围内均能实现低旁瓣电平,并且IFFT优化算法具有更快的速度。