用于电流注入法的可调同步精密延时系统研制

电流注入法是电磁脉冲加固技术中一种重要的试验方法。该方法依据响应级模拟器辐射试验得到的耦合点的波形（电磁脉冲干扰），在实验室对该波形进行模拟并对其强度进行调节，并以此作为注入波形，用来弥补响应级模拟器场强的不足。为了确保注入试验能够在各种特定工作状态下进行，采用的方法就是控制干扰脉冲与工作信号的时间关系，通过人为控制的方式使电磁脉冲干扰能“走遍”整个工作信号周期，并在每个时间点上得到电路失效概率。这就要求必须有严格的可调延时系统，用来实现在工作信号的任意时间点注入干扰信号。     

软硬兼施的新概念武器──电磁脉冲武器

 随着现代科学技术的发展,电子技术几乎渗透到军事技术的各个领域。电磁场作为现代战争的五维战场之一,其作用日益显著,而作为新概念武器的电磁脉冲武器则更加引人注目。所谓电磁脉冲武器就是利用电磁场的能量或生物效应杀伤破坏目标或使目标丧失作战效能的武器。一、电磁脉冲武器的物理学原理１８３１年,法拉第建立了电工学的基础──电磁感应定律：穿过回路所包围的面积的磁通量发生变化时,回路中产生的感应电动势与磁通量对时间的变化率成正比,法拉第还指出：电场和磁场,电荷和电流间的相互作用是通过电场和磁场的作用体现的,决不是直接的“超距作用”。     

室内环境下基于图优化的UWB定位方法

针对室内三维环境中对定位结果准确性的要求,提出了一种基于图优化的室内超宽带(UWB)定位算法。首先,利用最小二乘法对UWB技术测量的距离进行解算,得到第一次定位初值。然后,将第一次定位初值代入泰勒级数展开算法,得到更可靠的第二次定位初值。最后,建立包括定位残差和位移残差两项的目标函数,通过基于图优化的算法,得到目标函数的最小值,计算出优化之后的最终定位结果。通过样机实验验证定位精度,实验结果表明平均水平定位误差小于10 cm,同时平均高度定位误差也比相同实验条件下使用Chan算法和改进的卡尔曼滤波方法分别低了77%和61%。     

集成光学电场探头测量HEMP的系统误差分析

讨论了集成光学电场探头测量高空电磁脉冲(HEMP)的系统误差。根据探测器传输函数和HEMP的表达式得出了误差方程。并通过对HEMP表达式的特征分析,对误差方程进行了简化。通过方程的求解,分析了探测器和HEMP波形的各项参数对测量结果的影响。结果表明:误差随着双指数波幅值、半宽/前沿和探测器工作点漂移的增大而增大;探测器的5%和10%系统测量误差对应的最大测量幅值分别为半波电场的0.165倍和0.23倍。该结论可为此类探测器的使用提供参考。     

超宽带非对称多节定向耦合器设计

介绍了一种超宽带非对称多节定向耦合器的设计方法,采用矩阵运算和网络综合理论设计出1⁹GHz超宽带20dB耦合器,通过ADS仿真软件对其进行仿真,仿真结果表明,该耦合器具有优良的性能。实际测试结果在19GHz超宽带20dB耦合器,通过ADS仿真软件对其进行仿真,仿真结果表明,该耦合器具有优良的性能。实际测试结果在1⁹GHz频带内,插损≤0.7dB;耦合度20dB;带内波动≤1dB;隔离度≥27dB;端口驻波≤1.32。实测数据与仿真结果具有很好的一致性。     

Voltage-controlled transmission through a dielectric slab doped with quantum dot molecules

Transmission and reflection of an electromagnetic pulse through a dielectric slab doped with the quantum dot molecules are investigated. It is shown that the transmission and reflection coefficients depend on the inter-dot tunneling effect and can be simply controlled by applying a gate voltage without any changing in the refractive index or thickness of the slab. Such simple controlling prepares an active beam splitter which can be used in all optical switching, optical limiting, and other optical systems.     

Diversity of photonic differentiators based on flexible demodulation of phase signals

We theoretically propose a multifunctional photonic differentiation （DIFF） scheme based on phase demodulation using two cascaded linear filters. The photonic D1FF has a diversity of output forms, such as the 1 st order intensity DIFF, the 1 st order field DIFF and its inversion, and the 2nd-order field DIFF, depending on the relative shift between the optical carrier and the filter＇s resonant notches. As a proof, we also experimentally demonstrate the DIFF diversity using a phase modulator and two delay interferometers （Dis）. The calculated average deviation is less than 7% for all DIFF waveforms. Our schemes show the advantages of flexible DIFF functions and forms, which may have different optical applications. For example, high order field differentiators can be used to generate complex temporal waveforms, and intensity differentiators are useful for the ultra-wideband pulse generation.     

一种新型宽带定向性贴片天线设计

利用超材料概念,通过在接地面上蚀刻条形缝隙图案,并引入"八木"天线中的反射器和引向器的设计思想,设计并且制作了一种超宽带强定向型贴片天线.仿真结果表明,天线相对带宽为65.3%(6.9—13.6 GHz),带内回波损耗均在-10 d B以下,整个频段内天线的增益均在4.4 d Bi以上.由于接地板上蚀刻的超材料结构的左手特性影响了天线介质基底的等效媒质参数,天线电磁场的传播方向被改变,天线辐射场主要集中在水平方向而不是传统贴片天线的垂直方向.在传统的贴片天线上引入反射器和引向器增强了天线的方向性.实验结果与仿真结果有较好的一致性.     

超宽带电磁脉冲对典型引信的耦合效应研究

为明晰超宽带电磁脉冲对典型无线电引信的干扰和损伤影响,应用时域有限积分法对典型无线电引信腔体耦合效应进行了数值模拟研究。以典型无线电引信腔体及其低频电路板实际结构为对象进行建模,仿真研究了超宽带电磁脉冲对该引信腔体的耦合特性,分析了引信高低频电路间连线过孔参数和脉冲参数对耦合效应的影响规律,研究了加装印刷电路板对耦合效应的影响。结果表明:与圆形和正方形孔缝相比,矩形孔缝的耦合系数受极化方向的影响显著;脉冲上升时间越小,耦合系数越大;加装印刷电路板后,腔体相同位置处耦合系数下降,谐振频率改变。     

电磁脉冲弹对相控阵雷达毁伤能力的仿真研究

在建立电磁脉冲弹和相控阵雷达天线阵面弹目关系数学模型的基础上,对电磁脉冲弹使用过程中涉及到的天线阵面覆盖率等问题进行了研究,分析了弹道偏差等因素对天线阵面毁伤区域的影响,并进行了仿真计算。仿真结果分析表明,弹头引爆高度、落点精度等弹道参数对毁伤覆盖区域均会产生影响。为实现对目标的最佳毁伤效果,应综合考虑弹头引爆高度、弹道倾角、滚转角等参数精度,以及目标处功率密度等要求。