星载合成孔径雷达二维闪烁相位误差校正方法研究

分析了电离层闪烁效应对低频段星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)方位向分辨率的影响, 并基于二维相位屏方法生成了距离向空变的闪烁相位误差.传统的相位梯度自聚焦(Phase Gradient Autofocus, PGA)方法难以适用于二维空变相位误差校正, 而本文基于闪烁相位误差在距离向具有连续性的特点, 在一定规则基础上将整幅图像划分为若干个子孔径, 对每个子孔径图像利用PGA方法进行相位误差估计, 再将得到的各子孔径相位误差进行插值运算, 从而得到整幅图像的闪烁相位误差.仿真结果表明:相比于传统PGA方法, 子孔径PGA方法可以有效解决二维空变闪烁相位误差对图像方位向分辨率的影响, 校正后的图像得到很好的恢复, 方位向分辨率明显提高.     

辛算法的稳定性及数值色散性分析

引入一种新的数值计算方法 —辛算法求解Maxwell方程,即在时间上用不同阶数的辛差分格式离散,空间分别采用二阶及四阶精度的差分格式离散,建立了求解二维Maxwell方程的各阶辛算法,探讨了各阶辛算法的稳定性及数值色散性.通过理论上的分析及数值计算表明,在空间采用相同的二阶精度的中心差分离散格式时,一阶、二阶辛算法(T1S2、T2S2) 的稳定性及数值色散性与时域有限差分(FDTD)法一致,高阶辛算法的稳定性与FDTD法相当;四阶辛算法结合四阶精度的空间差分格式(T4S4) 较FDTD法具有更为优越的数值色散性.对二维TMz波的数值计算结果表明,高阶辛算法较FDTD法有着更大的计算优势.     

基于辛几何理论的非均匀媒质中电磁波传播问题的研究

本文提出了一种利用辛几何理论求解非均匀媒质中电磁波传播问题的新方法,首先引入新的波向量空间与原来的物理空间共同构成辛空间,将物理空间中波的传播问题提升为辛空间中的Ｌａｇｒａｎｇｅ子流形的问题,并通过适当的投影变换可以处理电磁波在非均匀媒质中传播的焦散问题。     

3dB带状线电桥的研究与设计

首先对90°电桥进行了分析。提出一种特殊结构的宽带3dB电桥的设计方案。该方案可使电桥方向性更好、制作工艺更加简便,其带宽可达到9～11GHz,可以承受较大的功率容量,体积小,新式结构使其实现了低插损、高方向性和宽频带,并且易生产、易调试。实测结果和仿真结果基本吻合,验证了研究结果的一致性。     

等离子体目标宽频电磁散射特性的快速分析

针对等离子体宽频电磁散射特性分析的复杂性,提出了一种基于最佳一致逼近理论的宽频分析算法.该方法以获得切比雪夫级数逼近为基础,并转化为梅利逼近,使得计算精度大为改善.相比于传统的泰勒-帕德模式,其具有低内存、高精度、有效计算带宽大等优势,尤其在分析等离子体这种色散介质的宽频特性时,避免了复杂高阶阻抗矩阵导数的计算.通过不...     

一种高阶辛时域有限差分法的研究

从电磁场方程的Hamilton函数出发,提出了一种基于辛时域积分技术的高阶时域有限差分方法.该方法对时域的离散采用了能够保证系统的相空间体积不变和总能量不变的辛格式,对于空间的离散采用中心差分格式.计算结果表明与传统的时域高阶差分方法--Runge-Kutta法比较,该方法计算速度和计算精度都有较大的提高.     

基于FDTD算法的新型亚网格技术

提出了一种基于空间滤波（Spatial Filtering-Finite-Difference Time-Domain,SF-FDTD）算法的亚网格技术,使得FDTD算法的Courant-Friedrich-Levy（CFL）稳定性条件可通过空间频域滤波操作得以提高,从而获得高稳定度FDTD算法.进一步将SF-FDTD算法应用到亚网格技术中,可使亚网格区域时间步长的选取取与粗网格一致,从而极大地提高了计算效率.数值计算结果表明,在求解带有精细结构的电磁问题上,所提算法具有较高的准确性和有效性.     

基于方环形单元的新型频率选择表面设计

在传统方环形FSS 结构基础上进行改进,设计出一种新型结构单元,并进行了实物加工与测试,结果表明,新型结构单元比传统结构拥有更好的频率选择特性。通过曲折线设计和加入垂直枝节,使整个新型单元结构尺寸降低为传统单元尺寸的28.6%左右,有效地实现了对FSS 小型化设计。同时,新型单元在不同入射条件下,谐振频率漂移量维持在0.04 GHz左右,拥有较高的角度稳定性与极化稳定性。     

三角晶格有耗色散光子晶体的能带结构分析

为探讨有耗色散媒质光子晶体的特性,引入一种计算有耗色散光子晶体能带结构的方法,基于有限元法将能带结构的计算简化为求解关于Block波矢的二次特征值问题,可以有效地得到色散材料光子晶体的能带结构和特征模.分析了三角晶格介质光子晶体能带结构并与现有方法对比,结果表明两种方法在TM模和TE模下得到的能带结构完全相同,验证了该方法的有效性.分析了无耗及有耗色散光子晶体的能带结构,发现无耗光子晶体场强集中于色散媒质与空气的接触面,并呈现出明显的表面等离激元特性,具有对称性,而有耗光子晶体场强减小,表面等离激元变弱,对称性被破坏.相关结果可为有耗色散光子晶体以及表面等离激元的研究提供参考.