【摘 要】
:
为了维护我国的海洋权益、巩固我国的国防安全,针对海面舰船电磁散射建模技术研究一直是热门话题,军事中常见的X波段下的舰船散射问题必然是近场问题,与传统的目标远场散射问题相比,海面舰船的电磁散射具有相对的特殊性。因此,本文结合计算电磁学方法以及近场电磁散射理论,建立基于目标近场条件下的海面舰船近场电磁散射模型,分析舰船目标的近场散射特性与影响因素,并针对性地模拟典型场景下的动态海面舰船近场散射模型,最
论文部分内容阅读
为了维护我国的海洋权益、巩固我国的国防安全,针对海面舰船电磁散射建模技术研究一直是热门话题,军事中常见的X波段下的舰船散射问题必然是近场问题,与传统的目标远场散射问题相比,海面舰船的电磁散射具有相对的特殊性。因此,本文结合计算电磁学方法以及近场电磁散射理论,建立基于目标近场条件下的海面舰船近场电磁散射模型,分析舰船目标的近场散射特性与影响因素,并针对性地模拟典型场景下的动态海面舰船近场散射模型,最终实现实际工程条件下的海面舰船目标近场散射的建模分析。第一、首先研究了基于海谱的风驱动态海面的几何建模、海水的介电常数以及海面上方的舰船存在受水动力作用而形成的六自由度运动模型,从而为海面舰船电磁散射提供必要的几何模型和参数数据;然后,基于电磁散射理论,讨论了目标雷达近场的概念和划分,确定了本文近场区域的范围;最后,将雷达散射截面(RCS)的概念扩展至近场范围,形成统一的广义雷达散射截面(GRCS)来描述目标远场和近场的散射特性,并针对近场的特殊性,研究了两种典型近场辐射源。第二、从三种常见的高频方法(即物理光学法(PO)、弹跳射线法(SBR)以及物理绕射理论(PTD))出发,建立了针对目标近场散射的相关修正技术。主要包括:基于面元展开技术的散射处理和两种近场网格划分技术,从而实现对目标平坦区、面元耦合区、劈尖与边缘处等复杂结构的电磁近场散射贡献有效计算。通过与数值方法的仿真对比发现:该计算模型对简单目标的计算平均绝对误差小于2 d B(平板小于0.5 d B、角反小于2 d B),对实际海面舰船模型场景的平均绝对误差小于4 d B,满足实际工程仿真需求。第三、从雷达方程出发,分析了影响目标近场散射的因素;基于所建立的近场散射仿真模型,研究了海面舰船处于近场条件下,雷达作用距离、雷达天线方向图等对目标近场散射的影响,分析了动态海面舰船以及天线方向图入射的近场散射特性。研究结果表明:与远场散射相比,目标近场散射与雷达距离、方向图等具有相关性,且广义雷达散射特性的动态变化可能达到20 dB。通过本文的研究,可以拓展传统海面舰船远场散射建模与雷达特性分析,进一步为目标近场散射、导弹目标交汇等真实场景提供必要的仿真分析手段。
其他文献
随着频谱资源越来越紧缺,迫切的需求更高的频段,更大的带宽和更高的速率来满足基站到网络之间的传输需求。目前在E波段的71-76GHz,81-86GHz已经分别可以提供高达5GHz的带宽,单频点带宽可达到2.5Gbps,而且E波段大气衰减较小,因此具有巨大的应用前景与工程价值。本文介绍了一种工作于E波段的无线通信收发前端。首先,基于毫米波无线通信的自身特性与优势,介绍了目前国内外在E波段无线通信方面取
近十年来卫星通讯行业蓬勃发展,卫星通讯正逐步成为最重要的无线通讯方式之一。伴随着通讯技术等相关科技的革新,人们对卫星通讯设备也提出了越来越高的要求。而作为卫星通讯系统的重要组成部分,地面发射机的性能对卫星通讯系统的正常工作起到了决定性的作用。因此对C波段卫星通讯地面发射机前端的研究有着重要的意义。本课题设计并实现了一款具有实际应用价值的C波段卫星通讯地面发射前端。首先介绍了项目相关的研究背景、发展
近些年,电子信息技术的发展十分迅速,各种电子设备逐渐往智能化、小型化以及多功能化的方向发展。在这样的发展趋势下,柔性电子器件凭借其在可穿戴移动电子领域的巨大优势引发了国内外研究者的广泛兴趣,其中,实现柔性天线的小型化是本论文研究的目标。柔性天线的基板通常采用有机柔性薄膜材料,但是材料较低的介电常数会使得天线尺寸过大,可以通过向其中填充高性能的无机物改善性能,实现天线小型化。若只是提高材料的介电性能
随着我国卫星信息系统的高速发展,天线作为收发电磁波的“门户”,对其要求也越来越高。圆极化天线极化失配损耗低,多径干扰影响小,常用于卫星系统。低剖面天线不仅可以有效解决系统空间越来越小的问题,而且装载简单易共形,可以适用于多种复杂场景。同时,卫星终端天线必须具备宽波瓣和低仰角高增益性能,前者扩大其接收信号的范围,后者可以提升整个系统的低仰角接收灵敏度,适用于多维度地区。本文以卫星终端天线应用场景为基
随着无线通信技术迅猛发展,无线接收机在雷达成像、预警机等军用领域和智能终端、物联网等民用领域都发挥着重要的作用。超宽带通信技术以其高传输速率、低功耗、高带宽等显著优点成为热门的研究方向,具有重要的应用前景。基于上述的现实意义与社会需求,本文基于55nm CMOS工艺设计并实现了一款工作于0.2~9GHz的超宽带射频接收芯片,芯片采用了多信道处理架构及部分信道复用功能,可以在超宽的射频带宽下实现接收
近些年信息通信领域中,发展最快、应用最广的就是移动通信技术。基站天线作为移动通信中信号的中继站,决定了信号传输的质量。MIMO技术由于其几倍于传统天线的通信容量和较高的频谱利用率被广泛应用于现代移动通信系统中。本文基于以上实际应用需求本文着重研究了阵列环境中单元的辐射特性研究,具体工作如下:设计了一款加载了超表面的低剖面高增益双极化MIMO基站天线。该天线工作频段为1.8~2.9 GHz,天线由超
天线是通讯系统中非常重要的设备之一,传统喇叭天线具有良好的方向性和增益,但是体积大不易于集成使其在现代发展受到了很大限制。基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide)结合了平面电路的特性和传统矩形波导的结构,同时兼具第一代波导高Q值,低损耗和二代平面电路体积小,便于加工的特点,从而广泛适用于各种微波元器件。SIW技术的出现可以使传统喇叭天线朝小型化、集成化发展。但是
近些年来,随着电子对抗和反侦察技术的发展,雷达的生存环境面临着严重威胁,因此低截获概率和低识别概率雷达将是雷达发展的一个重要趋势。噪声雷达由于发射波形具有随机性,是一种典型的低截获概率和低识别概率雷达,在电子战中相比较于传统雷达具有明显的优势。本文从噪声信号的数字产生出发,基于不同调制方式的对比设计了一款X波段随机频率调制信号源,该信号源具有跳频周期短,精度高,实现结构简单,体积小的特点。本文的主
波达方向(Direction of Arrival,DOA)估计在目标检测、雷达定位、地震勘探、卫星通信等领域都扮演着重要的角色,近几十年来一直广为学者研究。稀疏阵列能够增大阵列孔径同时减少阵元间耦合,从而使得基于稀疏阵列的DOA估计算法可以识别比物理阵元数更多的信号源。随着矩阵秩最小化理论的发展与完善,相关算法在DOA估计领域内的应用也越来越普遍。基于矩阵秩最小化的DOA估计算法,利用了来波信号
随着金融一体化和混业经营的快速发展,保险市场和资本市场深度融合,保险公司新型保险产品和新型投资工具大量出现,整个行业以保险风险为主、较少受到经济周期影响的优势不复存在。2017年底,中央经济工作会议提出要“打好防范化解重大风险攻坚战,重点是防控金融风险”。党的十九大报告强调要健全金融监管体系,守住不发生系统性金融风险的底线。加强对系统性风险的关注和监管,干预原本主要针对于银行业,但在2008年经济