一、导体与涂层目标电磁散射特性研究(论文文献综述)
刘延超[1](2020)在《高温超导体的光纤布拉格光栅(FBG)失超检测技术及交流损耗研究》文中进行了进一步梳理高温超导体稳定性的研究,对高温超导体的实际应用至关重要。超导体或由其制作的磁体一旦失去稳定性,其相较于传统导体的优势将会失去,并且可能因为磁体烧毁而带来巨大的经济损失。因此,有必要针对高温超导体的稳定性进行研究。在考虑高温超导体的稳定性问题时主要从两个角度出发,其一是从磁体保护的角度,研究新型的检测技术。确保在高温超导体失稳信号发生时,能够快速的检测到失稳信号,并反馈给保护电路对超导体失稳现象做出相应的保护。另一方面,研究导致高温超导体失去稳定性的因素,在磁体设计上尽量减小导致其失去稳定性的因素的影响,使得磁体能运行在更加稳定的状态。基于此,本文开展了针对高温超导体光纤布拉格光栅(FBG)的失超检测技术以及交流损耗特性的研究,主要研究内容如下:研究了液氮运行温区下不同涂覆的FBG温度传感器的低温传感特性。分析了聚酰亚胺、丙烯酸酯涂覆材料及制作工艺对FBG传感器低温下的温度灵敏度及重复性等特性的影响。并对未涂覆的FBG低温传感响应的预测进行了研究,从重复性的角度,给出了未涂覆FBG低温传感特性准确的预测方法。提出了直接用商业化的未涂覆的FBG温度传感器用于高温超导体失超检测的方法。基于提出的高温超导体失超检测方法,建立了考虑高温超导带材以及浸渍用环氧树脂结构的预测FBG传感器温度响应的解析计算模型。利用建立的模型可以计算FBG温度传感器嵌入进高温超导磁体中进行实际失超检测时的温度响应以及浸渍用环氧树脂厚度对FBG温度传感器温度响应的影响。模型的计算结果表明由于高温超导带材以及浸渍用环氧树脂大的热膨胀系数,可以显着提高未涂覆的FBG的低温温度灵敏度,实现嵌入即增敏的效果。通过实验验证了模型的正确性,结果表明所提出的模型可以为环氧浸渍的超导磁体基于商业化未涂覆的FBG温度传感器的失超检测技术提供重要的理论支持。同时,利用堆叠导体的温度测量实验验证了FBG在液氮温区测温的可行性,并分析了电磁应变对FBG温度测量的影响。搭建了高温超导体FBG失超检测平台。并利用建立的平台对高温超涂层导体进行了实际失超检测实验研究,分析了高温超导体失超过程中的未涂覆FBG传感器的响应特性以及超导体的失超特性。研究结果验证了提出的用未涂覆FBG进行失超检测方法的有效性。在验证了第一种失超检测方法有效性的基础上,提出了第二种FBG传感器非嵌入式高温超导体失超检测的方法。所提出的方法和第一种方法将FBG传感器嵌入进磁体内部不同,考虑将FBG传感器嵌入进磁体的样品架内部。研究了不同封装材料对FBG传感器温度响应的影响,并提出将细铜管封装的FBG传感器嵌入进样品架内部进行高温超导体的失超检测。利用高温超导涂层导体对第二种失超检测方法进行了实验验证。研究结果表明,提出的非嵌入式失超检测方法可以捕捉任何形式的失超信号,并给出了失超时高温超导带材表面的FBG传感器温度分布。针对高温超导体的交流应用情况,研究了具有磁性基底的堆叠导体的传输损耗。建立了具有磁性基底的高温超导带材堆叠导体的交流损耗有限元仿真计算模型。利用建立的模型,可以同时分析磁性基底高温超导带材内部的磁滞损耗、金属层涡流损耗以及磁性基底的铁磁性损耗。给出了堆叠导体内部的磁场分布、电流分布以及交流损耗分布。利用仿真计算结果,对堆叠导体的交流传输损耗特性进行了分析。搭建了堆叠导体交流损耗传统电测法测量系统,并基于对FBG低温传感技术研究的基础,同时搭建了基于热测法的FBG传输损耗测量系统。利用实验测量结果验证了仿真计算模型的正确性,并分析了电磁应变对FBG损耗测量的影响。研究结果为具有磁性基底的高温超导体的交流应用提供了重要的理论和实验依据。针对高温超导体的直流应用时出现的动态电阻损耗特性进行了研究。搭建了高温超导体动态电阻测试平台,并基于搭建的检测平台针对单根高温超导带材的动态电阻温度依赖性以及堆叠导体动态电阻的磁场角度依赖性进行了研究。对于单根高温超导带材的动态电阻温度依赖性研究发现不同温度下的动态电阻特性相同,其主要由高温超导体的临界电流的温度依赖性决定。不同温度下的动态电阻均可以由Mikitik和Brant提出的非线性阈值场公式以及Zhenan Jiang提出的线性阈值场公式进行解释和预测。基于此研究结果,给出了考虑临界电流温度依赖性的适用于任何温度下的动态电阻解析计算改进公式。对堆叠导体动态电阻的磁场角度依赖性研究发现,高温超导体的临界电流的磁场特性I c(B,θ)是影响堆叠导体磁场角度特性的主要因素。和单根超导带材的动态电阻仅由磁场垂直场分量决定的特性不同,当It/Ic0<0.7时,外磁场的平行场分量也对堆叠导体的动态电阻有影响。而当It/Ic0≥0.7时,堆叠导体的动态电阻可以仅由其垂直磁场下的动态电阻来表示,即Rdyn(Bm,θ)=Rdyn(Bmcosθ,90°)。
覃潇潇[2](2020)在《基于等效介质理论的目标电磁散射高频方法》文中指出自雷达问世并不断发展以来,对复杂目标的电磁散射特性进行计算分析一直是电磁领域的一个重要研究方向。而在分析电大目标的电磁散射特性时,高频方法具有计算的算法简单、计算速率快并且占用计算内存小等特点,因此相比数值方法,高频方法以其独特的优势更加适用于对电大目标进行计算分析。本文主要研究内容如下:(1)阐述了雷达散射截面(Radar Cross Section-RCS)的定义,分析了各类电磁散射计算方法的优缺点及国内外的研究现状,介绍了物理光学法、弹跳射线法的基本概念并推导了详细的计算过程,为计算研究奠定了理论基础。(2)针对涂敷介质电大目标,本文采用高频方法结合等效介质理论计算电磁散射特性。对介质部分的电磁建模,提出了运用等效介质理论来对介质部分进行等效处理,通过参数反演将非均匀或多层介质等效为单层均匀介质,简化了建模与计算过程。(3)针对物理光学方法在计算过程中存在的不足,引入了棱边绕射理论加以改进,在物理光学方法计算结果的基础上加入了棱边绕射对目标电磁散射产生的贡献,提高了计算的精度。通过介质面元的电磁散射计算方法对介质部分的RCS进行计算,最终完成对涂敷介质电大目标的系统化计算。建立模型算例,通过本文的方法完成了对一系列模型的计算分析,并与商业软件做了对比验证。本文提出的基于等效介质理论的高频方法的已集成到一款电磁计算软件,包含目标几何建模、电磁建模及后处理等模块,可用于目标散射特性及隐身技术研究。
陈斌[3](2020)在《面向高温超导磁体失超检测技术研究及相关实验》文中进行了进一步梳理高温超导(HTS)材料作为下一代聚变装置CFETRCS线圈材料的选择之一,具备高临界特性优势,是高场磁体的最佳选择。失超检测技术研究作为新型磁体研制过程中的关键课题,是磁体系统安全运行的前提保障。本文从HTS的失超传播机理研究出发,在现有技术无法满足HTS磁体安全探测的基础上,探索新型失超检测技术;建立HTS磁体前期研制阶段的带材、电缆到线圈的多尺度结合的失超传播模型;同时针对磁体提出模型设计方案,设计相关超导带材失超探测平台并完成大量实验,完成新技术校验与模型可行性分析;结合新型失超检测技术,提出了面向HTS磁体的失超检测系统,为保障未来大型HTS磁体安全运行提供科学经验。本论文主要内容与创新点概括如下:基于HTS带材失超机理研究,开展面向HTS磁体的失超传播特征参数分析,与传统低温超导(LTS)失超特性相比,突出了 HTS磁体失超检测技术的难点与重要性。开展了基于光频域反射(OFDR)的分布式光纤传感技术(DOFS)的新型失超检测研究,利用瑞利散射信号的相干特性,实现HTS磁体的失超检测。该技术可实现mm级实时可调的空间分辨率,通过低温实验,得到分布式光纤超低温(4.2K)的定标曲线,提出基于正常区域长度(Lmpz)的失超逻辑判别算法,并详细分析该技术用于HTS失超特性探测的可行性。基于OFDR技术系统性的完成了 HTS电流引线样品、带材级双饼线圈技术校验与CORC结构缆失超传播实验,对比传统失超检测方法(VTs)具有明显优势:能够准确捕捉到正常区域的发展边界与热点定位,可提前探测到热点特性变化,实现失超空间连续性的分布式测量,完全避免电磁噪声,实现光纤嵌入式的布线,能够应对复杂磁体结构,探索光纤结构可直接植入磁体绝缘材料中,进一步验证新型检测技术可以用于HTS磁体的失超信号检测,对HTS磁体失超检测意义重大。国内首次联合开发了 ReBCO CORC结构电缆的三维多物理场耦合动态失超模型:详细分析了接头电阻对带材间的分流特性影响,以及不同热脉冲下的失超特性,经过样品实验校验模型可靠性,为CORC结构的HTS磁体失超检测技术研究提供理论分析模型,对HTS电缆未来能运用到聚变磁体上做了大量的工作,并对其后续的性能评估和安全运行提供了有效的新手段,具有重要作用。基于实验平台建立了 ReBCO双饼线圈三维失超模型,对平台内部样品线圈开展模拟分析,实现了稳态耦合场分析及热脉冲下的非绝缘ReBCO双饼线圈的失超特性研究。最后,借鉴LTS成熟失超检测经验,融合新型失超检测技术,结合失超模型分析,采用主失超检测与辅助检测并行的方法,提出面向HTS磁体的失超检测系统设计。
邬壮[4](2020)在《编码微结构电磁吸波体的设计、制备及隐身性能研究》文中进行了进一步梳理在科学技术高速发展的今天,人们对于电磁环境污染、电磁干扰等问题更加重视,智能军事的发展对新兴的电磁隐身技术提出了更高的要求。电磁吸波体作为电磁防护和电磁隐身的关键不仅在军事上有其特殊的战略地位,在民用上的应用也日趋广泛。传统吸波涂层大多存在吸波带宽较窄、面密度较大等问题。传统超材料的出现开辟了吸波材料的新方向,然而其制备成本高、制备工艺复杂等问题一定程度上限制了在工程上的应用。因此如何设计和制备新型、实用型的宽带高性能吸波体具有重要的工程意义。本文沿用了超材料的结构设计思路,将传统的吸波涂层结构化,改善阻抗匹配性能,实现高性能的微波吸收。随后引入编码的概念,将介质结构单元进行编码实现宽带RCS缩减。首先,本文以水作为主要组成材料设计了柔性水基微结构吸波体,并借助3D打印技术完成了实物的制备。该结构具备宽带的微波吸收效果,实验测试结果表明,吸收率大于90%的频带范围是5.9-25.6 GHz。高效的微波吸收性能主要得益于水的强介电损耗以及结构设计所带来的良好的阻抗匹配性能。然后基于二氧化钛/碳纳米管复合材料设计了两种微结构单元,将两种单元结构进行编码形成2-Bit编码微结构吸波体。该结构兼具对于电磁波的散射和吸收特性。不同反射相位特征的单元进行编码后产生的电磁干涉形成了电磁波的散射,复合材料对于电磁波的介电损耗作用为编码微结构吸波体提供了吸收特性。通过对其组成单元占比的调控可以实现宽带RCS缩减,其RCS缩减的频带范围是5.3-18GHz。为了能够进一步拓宽2-Bit编码微结构吸波体在低频处的RCS缩减。在其基础上设计了3-Bit全介质编码微结构吸波体。其宽带的RCS缩减性能主要依靠编码单元的幅度调制。通过调制三种单元的不同占比可以实现具有不同性能的3-Bit编码微结构吸波体,从而满足不同环境的应用需求。本文研究的三种结构型吸波体都实现了宽带高强度的电磁隐身性能。其材料本身不具备较好的吸波性能,结构的设计实现了吸波体的宽带吸收,编码的设计在宽带吸收的基础上增加了对于电磁波的散射特性,从而更加有效地降低雷达散射截面。同时,镂空的结构设计也为实现吸波体较小的面密度提供了可能。编码微结构吸波体的设计思路为吸波体的发展提供了更多的可能性,也为吸波体的应用研究提出了重要的借鉴意义。
蒋勇猛[5](2020)在《雷达隐身直升机靶机设计及RCS特征评估》文中研究表明现代战争中,随着各种探测手段不断发展,隐身设计已经逐渐成为直升机设计的一个重要部分,其中以雷达隐身最为突出。同时,在武器装备试验阶段与实战化演练中,出于成本与试验、实战演练效果的总体考量,设计可以有效模拟目标雷达散射特性的靶机尤为重要。因此,本文主要开展了直升机雷达散射特性的预估方法、直升机雷达散射特性的靶机设计方法研究,并设计加工直升机缩比模型,开展了微波暗室试验研究,最后进一步开展了基于时域有限体积法的雷达散射截面高精度预估方法研究。第一章,首先阐述了直升机隐身技术相关问题的研究背景,从试验技术、理论方法两方面综述了国内外飞行器隐身技术及靶机设计的研究现状,指出了目前研究存在的不足之处,提出了本文的主要研究内容及对应的研究方法。第二章,考虑直升机复杂外形与独特构型,发展了一套包含物理光学法与等效电磁流法的高频渐近方法,选择典型算例模型,开展目标雷达特性研究,通过与参考值的对比,验证了方法的有效性,表明所建立方法适用于三维目标的计算。第三章,针对直升机机身、旋翼、桨毂等多个复杂部件,构建了一套适用于直升机雷达目标计算的建模方法和三维复杂表面的非结构电磁网格生成方法,开展了不同入射波频率情况下的直升机雷达目标散射特性研究,获得了可供直升机靶机设计的指导性结论。第四章,以阿帕奇直升机为研究对象,开展了模拟真机雷达散射截面(RCS)特性的直升机靶机设计研究,通过在直升机缩比模型上加载龙波透镜反射器模拟大RCS特性的目标直升机,通过在直升机缩比模型上涂敷吸波材料进行隐身处理以模拟小RCS特性的目标直升机。第五章,以阿帕奇直升机为研究对象,开展了直升机缩比模型的微波暗室试验研究,按照微波暗室的测试条件要求设计、建模、加工类阿帕奇直升机的缩比实物模型,然后,测量模型RCS特性,并与仿真计算结果进行对比验证。最后,在实物模型上涂敷吸波材料,开展不同频率下吸波材料对直升机RCS减缩效果研究。第六章,作为理论方法的补充,建立了一套基于时域有限体积(FVTD)的高精度电磁场数值计算方法。通过与典型算例的对比,验证了方法的有效性,基于建立的方法,开展了三维MARYLAND机身的雷达散射截面特性研究,得出一些有意义的结论。
路彦峰[6](2020)在《手征介质中电磁波传播特性及手征介质粒子对平面波的光散射研究》文中研究表明手性是一个在许多常见材料都涉及的几何概念。手征物体是指不能通过任意平移或旋转操作使其与镜像重合的物体,任意方向平面波在手征介质传播都会发生偏振状态的改变:即产生旋光和圆二色性。手征介质展示出的电磁特性使其在物理、化学、生物医疗、超灵敏检测、超材料制备等许多理论和应用领域中都有着广泛的应用。本文从手征介质(粒子)中电磁传播特性及散射方面展开研究工作:给出手征介质本构方程之间介质参数的相互转换关系;研究了手征参数在电磁波传播模式中的作用,推导了手征介质之间、手征介质-非手征介质分界面的反射功率和透射功率关系;研究了电大尺寸手征球、手征圆柱和手征椭球及介质平面附近手征球粒子对平面波的光散射。主要工作如下:给出了吸收介质目标光散射的几何光学近似研究流程,总结了吸收情况下的有效折射率、复透射角、相位变化等对散射光线复振幅函数的影响,研究了散射角与入射角的对应关系,通过与米理论解法的算例对比验证了该方法的有效性。简单介绍了米理论、广义洛伦兹米理论和复矢量射线等常用的光散射计算方法。介绍了四种常见的手征介质本构关系,基于麦克斯韦方程推导了这些本构关系下手征介质中电磁波传播满足的波动方程,研究了各本构关系的介电参数和手征参数之间的转换关系。从Post-Jaggard本构关系出发,利用麦克斯韦方程组微分式推导了两手征介质分界面上的反射、透射系数矩阵公式和相应的功率表达式。给出了手征介质1或2退化为非手征介质时相应反射和透射系数的推导思路,及手征介质1和2满足同极化波或交叉极化波折射率相等、阻抗匹配、镜像复共轭和理想电磁导体衬底条件时的反射和透射系数公式。数值分析了随着入射角变化过程中电磁波传播模式的变化和反射波、透射波的各种特性。讨论了任意极化方向电磁波在手征介质中的传播特性,分析了手征参数对手征介质中电磁波传播模式的影响。基于入射波、反射波和透射波的时间平均坡印亭矢量在分界面上的法向分量连续性关系,分别得到了任意极化方向入射波在非手征介质-手征介质平面/右旋圆极化波或左旋圆极化波入射到手征介质-非手征介质交界面上的归一化反射功率和透射功率表示式。数值分析了手征介质与非手征介质之间波数大小关系和阻抗匹配条件下的入射角、手征参数和介电常数等对反射功率和透射功率的影响。推导了电大尺寸手征介质球粒子对平面电磁波前向光散射的几何光学近似方法。首先基于电磁场在介质边界上的连续性条件,分析得到手征球内外表面上平面电磁波的反射和透射系数。然后研究了手征介质内部光线的传播轨迹及由于光的反射和透射产生的相位差,给出了包括球粒子外表面上的反射光、衍射光和经球粒子内部的一阶透射光的振幅叠加构成的几何光学近似的散射强度表达式。对电大粒径尺寸手征介质球的交叉极化和同极化散射强度分布进行计算,研究了手征参数、介电常数和球的粒径尺寸等对散射的影响。将几何光学近似扩展到非球形手征介质粒子的散射研究中。分析了无限长手征圆柱和椭球模型中的射线追踪过程。给出了椭球的各阶射线之间入射角、透射角和入射点坐标之间的递推关系;研究了两种模型下焦线、光学路程等对射线相位产生变化。给出了手征圆柱和手征椭球前向光散射的计算结果。研究了介质平面附近手征球粒子对平面波的散射。根据柱矢量波函数展开的入射波、反射波和透射波得到反射和透射系数;利用投影法得到了手征球粒子内外区域中的入射场、反射场、散射场、散射反射场和内部场满足的方程;研究了 TE波和TM波入射时影响手征球粒子微分散射截面的参数。
葛城显[7](2019)在《复杂微纳米表面与多体粒子的复合光散射特性研究》文中提出复杂微纳米结构的光学特性研究在超材料设计和制备、空间光场调控等领域具有广泛的应用前景,也是当前研究热点课题之一。各类微纳米表面结构或膜系结构制备中表面微粗糙度或缺陷的存在对其光学特性会产生明显的影响,研究具有微缺陷的微纳米结构复合光散射特征,对微纳米膜系结构的设计、无损检测、光学操控和超材料研究的发展与应用具有重要的研究意义。本文主要研究了不同微纳米结构介质表面光场特性以及与单、双或者周期排布粒子,以及微纳表面镶嵌或者掩埋多层粒子的复合/差值场光散射特性,并且对金属纳米结构表面等离激元效应、含缺陷微纳表面光场调控以及多层膜系微纳结构表面光学微操控进行了研究。论文的主要研究成果与创新之处:1.基于时域有限差分基本原理,并运用蒙特卡洛方法建立了二维半空间微粗糙光学表面与目标复合散射模型。系统地研究了微粗糙光学表面与多体目标的复合/差值场散射特性,对多个缺陷粒子以及多层微粒的定位与形态特征进行了分析,并且讨论了微纳米结构表面光学特性的影响因素。2.针对掩埋于三维光学表面的周期排布粒子的检测问题,研究了含微粗糙度光学表面掩埋周期排布缺陷粒子的光散射特性,运用差值场与互易性定理相结合理论,建立了周期缺陷粒子的双站差值雷达散射强度模型,对比分析了周期缺陷粒子的差值场散射频域变化。重点研究了周期缺陷粒子在总散射场中的散射贡献,分析不同因素对散射特性的影响规律。3.基于金属微纳结构中光散射产生的等离激元特性,本文将Drude模型与高斯波束结合,建立微纳尺度下特殊结构微纳表面等离激元激发与分布特征的计算模型。数值分析了不同微纳结构下等离激元色散关系与激发条件,通过微纳结构的改变对超材料表面的光场进行了有效地调控,系统研究了形态缺陷、粗糙度等不同因素对单层/多层周期结构薄膜表面的光场特性的影响。4.基于光学微操控的理论与应用,推导了三维全空间离散Maxwell应力张量方程,建立任意微纳结构光学操控力计算与特性分析的计算模型。结合微纳尺寸下金属特殊结构的等离激元特性,研究了表面等离激元对近表面粒子的操控特性,理论上实现了通过不同结构设计的微纳表面对微粒进行特殊运动、转移、定位与束缚。并最终讨论了不同参数因素对光学微操控的影响,通过微观机理对宏观现象进行了解释。5.基于表面等离激元的光学微操控理论,研究了多层周期结构薄膜对于近表面粒子的操控特性,建立了含缺陷三维微纳米结构光学操控计算模型,数值分析了粗糙度对多层膜系超材料表面等离激元光学微操控特性的影响,通过详细的分析与讨论,理论上验证了通过结构参数的改变消除缺陷对表面等离激元操控近场粒子的负面效应,为实际应用过程中微纳米粒子操控提供了新的思路与方法。
刘林春[8](2020)在《高效电磁散射求解算法研究》文中指出随着现代工业技术的高速发展,目标的高效电磁散射特性分析在微波成像、芯片仿真、雷达系统设计等方面有着很重要的作用。但是,对一些大规模、复杂的电磁问题进行分析求解往往会耗费大量的计算资源和时间。为了提高计算效率,降低问题的复杂度,高效的电磁散射求解算法的研究和开发变得尤为关键。本文基于以上背景,在传统数值矩量法的基础上对多层格林函数插值方法(MLGFIM)这种快速算法进行了研究,并将其应用到复杂介质目标的散射分析和三维电磁逆散射问题中。本文的主要工作内容和创新点如下:首先从矩量法的数学原理出发,研究了电磁散射问题。使用了基于面离散的矩量法对金属结构进行分析。对于包含介质的电磁结构,采用了基于Poggio-Miller-Chang-HarringtonWu-Tsai(PMCHWT)方程和体积分方程的矩量法两种方法进行分析。为了提高电磁散射计算的效率,我们把MLGFIM这种高效算法应用于三维全波电磁散射分析,并比对了传统方法与这种高效算法的精度与效率。然后,我们首次将MLGFIM应用于大规模未知数的三维逆散射问题求解。在变形波恩迭代(DBIM)这种类型的逆问题反演算法中,电磁散射正问题的重复计算需要耗费大量的计算时间和内存,特别是在处理三维逆散射问题时。为此提出了一种改进的DBIM反演方法。该方法引入了MLGFIM这种高效求解器来加速正问题的求解速度,为了使反演算法更加稳定,采用了截断奇异值分解技术(TSVD)来避免正则化项的繁琐选取。并且为了进一步减少计算量,用更新后的非均匀背景介质中的入射场来代替损失函数中的总场。对整个算法流程进行了详细阐述,反演算法速度上有了明显的提升,图像质量也得到了很好的保证。
张云鹏[9](2019)在《隐身涂层微波反射率现场检测技术研究》文中指出隐身涂层作为隐身技术的一种重要手段,因其施工方便、不受涂覆表面形状限制等特点而广泛应用于军事领域。隐身涂层对雷达波的吸收性能主要通过微波反射率进行表征。在实验室环境,已有包括弓形法、RCS(Radar Cross Section)法、密闭传输线法等多种标准测试方法对涂层样品进行检测。然而,当隐身涂层在实际应用时,由于:(1)吸波涂层原料在生产或喷涂过程中可能因自身质变或喷涂设备涂覆不佳,导致涂覆后的实际性能偏离设计指标;(2)已涂覆涂层在使用过程中可能因外力或自身寿命等多种因素造成涂层化学性能变化,导致吸波性能恶化;(3)损伤涂层经更新修复后可能因修复效果不佳造成吸波性能未达到要求,因此均需对涂层进行现场检测来评估其性能是否满足要求。本文涉及的现场检测包含两方面内容:(1)针对涂层原料及涂覆设备,通过现场制样对其喷涂后的涂层反射率进行测试;(2)针对已喷涂到装备表面的涂层,对其反射率进行跟踪检测。上述两种情况均要求测试设备适应现场复杂环境,能够以便携式进行快速检测。本文基于自由空间反射测试理论对隐身涂层微波反射率现场检测技术进行研究,从理论分析、测试建模和系统研制三方面入手,着重解决反射率现场检测中的表征方法、天线设计、数据处理和误差分析难题。通过分析材料与天线近场辐射波之间的互作用机理,提出了近场波束作用下的反射率检测新方法。基于平面波谱和平面波散射矩阵理论,建立了高斯波束反射系数与平面波反射系数之间的转换模型,获得了近场波束下的材料反射率表征关系。通过建立单反射测试误差模型,对系统方向性变化规律进行了研究,为不同收发配置下的天线性能提供了设计准则。基于误差模型,提出了分离复杂矢量信号的误差分析新方法,解决了单一误差项定量评估难题。针对测试信号的数据处理,推导了时域选通算法,实现了对干扰信号的有效抑制。针对标量测试下反射系数的相位获取,提出了一种引入标样网络的矢量推导新方法,实现了通过幅度值对复反射系数的求解。针对现场测试对天线性能的要求,研制了三种测试天线,组建了反射率台式和手持式现场检测系统并编写了测试软件。本论文的主要研究工作和创新点如下:1.提出基于天线近场波束的反射率现场检测新方法。根据天线近场辐射原理,分析了两种典型近场波束的传播特性及性能参数。基于近场测试中的缩距聚焦技术,提出以近场波束作为测试信号作用于待测材料的研究思路。2.天线近场波束与材料互作用机理研究。以平面波束和高斯波束作为研究对象,分析了两种入射波束经平面材料反射后的场分布特性,推导了材料在平面波束和高斯波束下的反射系数,建立了两种波束反射系数之间的转换模型,为反射率近场测试建模提供了理论指导,同时为近场天线辐射性能提供了设计指导。3.反射率现场检测的建模及误差项分析。根据电磁波传输网络理论,建立了基于单天线的收发同置和基于双天线的收发分置单反射测试模型,分析了模型的误差源及校准方法,提出了采用附加信号处理算法的简化校准技术。针对现场检测进行误差项分析,提出了分离复杂干扰信号为各单一误差项的方法,对多路径反射、收发互耦及边缘效应引入的误差进行了定量评估。4.反射率现场检测的数据处理。针对干扰信号的抑制,基于时域选通技术推导了原始测量数据的时通优选修正过程,分析了时域门设置及其对测试结果的影响,实现了反射信号的有效提取和干扰信号的有效抑制。针对标量测试下反射系数相位获取问题,提出了一种引入标样网络的矢量推导新方法。5.反射率现场检测系统的研制及实验验证。根据测试物理模型及工程应用对天线的设计要求,研制了点聚焦透镜天线、紧耦合Vivaldi天线阵和双对踵Vivaldi天线。基于上述天线组建了台式和手持式反射率现场测试系统,并对系统性能进行了测试。通过测试数据比对分析,完成了系统整体性能及测试误差评估。通过以上系统性研究,研制出的微波反射率现场检测系统达到如下技术指标:测试频率:218 GHz;反射率测试范围(典型值)台式:0-12 dB(24 GHz);0-20 dB(418 GHz);手持式:0-6 dB(24 GHz);0-20 dB(418 GHz);测试误差,台式:≤13.1%;手持式:≤15.6%;尺寸,台式:60×60×50 cm3;手持式:24×15×39 cm3;重量,台式:8 kg;手持式:3.5 kg。
肖一凡[10](2019)在《基于物理光学法的等离子体鞘套包覆目标散射特性研究》文中进行了进一步梳理高超声速飞行器在临近空间飞行时,会在飞行器周围产生一层等离子体鞘套,它会对电磁波产生反射、吸收和散射等作用,从而改变飞行器的散射特性,影响对飞行器的探测。传统的雷达探测所使用微波,难以穿透等离子体鞘套,而太赫兹波在等离子体鞘套中具有高穿透性,在对高超声速飞行器的探测上具有广泛的应用前景。飞行器在临近空间飞行时,由于飞行速度和飞行高度等飞行条件的改变,等离子体鞘套的参数也在发生改变,因此需要研究高超声速飞行器在不同飞行条件下散射特性的变化。本文主要围绕钝锥模型,研究了该模型在不同入射条件和等离子体鞘套参数下的双站和后向雷达散射截面。基于高超声速飞行器鞘套流场的仿真数据,对不同飞行条件下的流场特性进行了分析,研究了不同飞行高度、飞行速度下等离子体鞘套包覆飞行器在迎头照射和尾部照射的雷达散射截面。论文主要工作如下:首先给出了与散射特性计算相关的雷达散射截面的概念,物理光学法基本理论以及等离子体鞘套的基本知识。将抛物线型分布等离子体鞘套分成多层,利用物理光学方法计算等离子体鞘套包覆目标的双站和后向雷达散射截面,并对比了不同入射角、不同入射频率、不同极化方式及不同等离子体鞘套厚度时目标雷达散射截面的变化,着重分析了不同频段鞘套包覆目标雷达散射截面的差异。高分辨一维距离像是目标特性非常重要的部分,本文计算了等离子体鞘套包覆目标的高分辨一维距离像。针对不同条件下的等离子体鞘套包覆目标,对比了太赫兹波段和微波波段获取的高分辨一维距离像,太赫兹波段可以达到的带宽明显大于微波波段,这在客观上为利用太赫兹波得到等离子体鞘套包覆目标的高分辨一维距离像提供了优势和有力的基础。飞行器在临近空间飞行时所产生的等离子体鞘套流场会随着飞行条件的变化而产生变化。因此本文根据仿真的高超声速钝锥飞行器等离子体鞘套非均匀流场数据,对不同飞行高度、飞行速度下流场温度分布和电子密度分布的变化进行了对比分析,计算了垂直于飞行器表面的电子密度分布和介电常数随入射波频率的变化。在此基础上,计算了不同飞行条件下飞行器迎头照射和尾部照射的双站和后向雷达散射截面,并对不同入射频率和不同极化方式的计算结果进行了分析。
二、导体与涂层目标电磁散射特性研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、导体与涂层目标电磁散射特性研究(论文提纲范文)
(1)高温超导体的光纤布拉格光栅(FBG)失超检测技术及交流损耗研究(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 课题的研究背景及意义 |
1.2 高温超导体稳定性问题介绍 |
1.2.1 高温超导体失超现象及特性 |
1.2.2 高温超导体失超的原因 |
1.2.3 高温超导体常用的失超检测方法 |
1.3 国内外高温超导体稳定性研究现状 |
1.3.1 国内外高温超导体失超问题的研究现状 |
1.3.2 国内外高温超导体交流损耗研究现状 |
1.4 基于光纤传感技术的超导体稳定性研究 |
1.4.1 光纤传感技术 |
1.4.2 分布式光纤传感技术在高温超导体稳定性研究中的应用 |
1.4.3 FBG在高温超导体稳定性研究中的应用 |
1.5 本文的主要研究内容 |
2 FBG传感技术及其液氮温区传感特性研究 |
2.1 FBG传感技术 |
2.1.1 FBG的基本工作原理 |
2.1.2 FBG的温度增敏 |
2.1.3 FBG的准分布式测量 |
2.1.4 FBG的优点及应用 |
2.2 FBG液氮温区传感特性研究 |
2.2.1 FBG的低温温度响应理论预测 |
2.2.2 实验样品 |
2.2.3 实验装置及方法 |
2.2.4 实验结果 |
2.3 本章小结 |
3 FBG用于高温超导体失超检测的可行性研究 |
3.1 失超检测方案的提出 |
3.2 用于高温超导体失超检测的FBG温度响应模型的推导 |
3.3 基于堆叠导体的可行性验证实验 |
3.3.1 实验样品 |
3.3.2 实验装置及方法 |
3.3.3 理论模型的实验验证 |
3.3.4 堆叠导体温度分布的FBG测量 |
3.3.5 电磁应变对FBG测温的影响分析 |
3.4 本章小结 |
4 基于FBG的高温超导体失超检测实验 |
4.1 基于表面粘贴未涂覆FBG的高温超导体失超检测实验研究 |
4.1.1 实验原理 |
4.1.2 实验样品 |
4.1.3 失超检测实验系统的搭建 |
4.1.4 FBG光谱特性分析 |
4.1.5 临界电流测试结果 |
4.1.6 FBG在失超检测中的响应 |
4.1.7 YBCO高温超导带材失超传播速度分析 |
4.2 FBG非嵌入式高温超导体失超检测技术研究 |
4.2.1 第二种失超检测方案的提出 |
4.2.2 传感器的设计 |
4.2.3 实验样品 |
4.2.4 实验系统及方法 |
4.2.5 室温和77K时热脉冲测试结果 |
4.2.6 热脉冲触发失超实验测试结果 |
4.2.7 过流失超实验测试结果 |
4.3 本章小结 |
5 高温超导体传输损耗研究 |
5.1 具有磁性基底的堆叠导体的损耗计算 |
5.1.1 堆叠导体的损耗仿真计算 |
5.1.2 堆叠导体的损耗解析计算 |
5.2 堆叠导体传输损耗测量方法 |
5.2.1 传输损耗的FBG测量方法 |
5.2.2 传输损耗电测量方法 |
5.3 堆叠导体传输损耗实验测量结果 |
5.4 本章小结 |
6 高温超导体动态电阻特性研究 |
6.1 动态电阻的计算 |
6.1.1 动态电阻的解析计算 |
6.1.2 动态电阻的数值计算 |
6.2 动态电阻实验测试平台 |
6.3 垂直场下YBCO带材动态电阻温度依赖性研究 |
6.3.1 实验样品及实验方法 |
6.3.2 不同温度下临界电流测试结果 |
6.3.3 不同温度下动态电阻测试结果 |
6.3.4 不同温度下动态电阻阈值场测试结果 |
6.3.5 不同温度下的d Rdyn/d Ba对比 |
6.3.6 讨论-考虑Ic(T)的动态电阻改进公式的提出 |
6.4 77K下YBCO带材堆叠导体的动态电阻磁场角度依赖性研究 |
6.4.1 实验样品与实验方法 |
6.4.2 堆叠导体组装前后带材的自场临界电流测试 |
6.4.3 垂直场下堆叠导体的动态电阻测试结果 |
6.4.4 不同磁场角度下堆叠导体动态电阻测试结果 |
6.4.5 低磁场下堆叠导体动态电阻特性 |
6.4.6 带材I_c(B,θ)对堆叠导体动态电阻的影响 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(2)基于等效介质理论的目标电磁散射高频方法(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文研究内容及结构安排 |
第二章 基本原理 |
2.1 雷达散射截面 |
2.2 物理光学近似解 |
2.3 弹跳射线法 |
2.3.1 射线路径追踪 |
2.3.2 射线强度追踪 |
2.3.3 远场积分 |
2.4 本章小结 |
第三章 基于介质等效理论的等效验证 |
3.1 引言 |
3.2 等效介质理论 |
3.3 等效数值算例 |
3.3.1 单层非均匀介质等效 |
3.3.2 多层介质等效 |
3.4 本章小结 |
第四章 涂敷介质电大目标的电磁散射计算 |
4.1 引言 |
4.2 棱边绕射理论 |
4.3 涂覆多层介质面元的散射 |
4.4 算例分析 |
4.4.1 理想导体的RCS计算 |
4.4.2 考虑棱边绕射的RCS计算 |
4.4.3 涂敷等效介质的RCS计算 |
4.5 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 今后研究工作展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间取得的研究成果 |
(3)面向高温超导磁体失超检测技术研究及相关实验(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 聚变装置超导磁体系统 |
1.2 高温超导磁体 |
1.3 HTS磁体失超解释 |
1.4 国内外HTS磁体失超研究进展 |
1.4.1 HTS失超检测技术相关研究现状 |
1.4.2 HTS失超模型研究进展 |
1.5 论文意义及研究内容 |
第二章 带材级失超检测特性及新型失超检测技术研究 |
2.1 HTS带材失超检测特性 |
2.1.1 ReBCO带材失超机理 |
2.1.2 ReBCO涂层导体失超传播特性 |
2.1.3 表征HTS失超特性关键物理量 |
2.1.4 热点温度信号探测方案 |
2.2 基于分布式光纤的失超检测技术 |
2.2.1 分布式光纤失超检测原理 |
2.2.2 系统总体设计 |
2.3 光纤低温探测技术研究 |
2.3.1 低温定标实验 |
2.3.2 液氦温区失超探测可行性分析 |
2.4 新型失超检测技术相关验证实验 |
2.4.1 HTS电流引线样品验证实验 |
2.4.2 绝缘型Bi-2223双饼线圈失超实验 |
2.5 本章小结 |
第三章 ReBCO CORC缆失超特性研究 |
3.1 引言 |
3.2 ReBCO CORC电缆结构 |
3.3 ReBCO CORC电缆三维多场耦合失超模型 |
3.3.1 等效模型设计 |
3.3.2 多物理耦合模型建立 |
3.3.3 CORC缆失超模拟结果分析 |
3.4 基于OFDR技术的CORC电缆样品失超实验 |
3.4.1 实验设计 |
3.4.2 模型校验 |
3.4.3 基于OFDR技术的失超传播分析 |
3.4.4 讨论与总结 |
3.5 本章小结 |
第四章 ReBCO双饼线圈失超特性研究 |
4.1 引言 |
4.2 ReBCO双饼线圈结构 |
4.3 双饼线圈失超实验平台搭建 |
4.3.1 平台总体结构 |
4.3.2 二元电流引线设计及研制 |
4.3.3 失超平台控温系统设计 |
4.3.4 失超探测回路设计 |
4.4 ReBCO双饼线圈三维失超模型研究 |
4.4.1 建模过程 |
4.4.2 模型仿真结果分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 HTS磁体失超检测系统设计方案 |
5.1 HTS磁体结构设计 |
5.2 整体设计方案 |
5.3 失超模拟方案 |
5.3.1 失超传播模型设计 |
5.3.2 失超风险预测 |
5.4 HTS磁体失超检测系统设计 |
5.4.1 磁体系统失超检测技术 |
5.4.2 基于OFDR技术的失超判别算法 |
5.4.3 失超信号综合处理系统 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 论文总结 |
6.2 论文创新点 |
6.3 工作展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的其它研究成果 |
(4)编码微结构电磁吸波体的设计、制备及隐身性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 编码微结构吸波体的研究背景及意义 |
1.2 吸波材料的国内外发展和研究现状 |
1.2.1 传统超材料的研究现状 |
1.2.2 全介质微结构吸波体的研究现状 |
1.2.3 编码超材料的研究现状 |
1.3 论文主要研究内容及结构安排 |
第2章 编码微结构吸波体的理论和实验基础 |
2.1 基本理论 |
2.1.1 阻抗匹配及能量衰减 |
2.1.2 反射损耗及吸收率 |
2.1.3 RCS缩减 |
2.2 理论分析 |
2.2.1 等效介质法 |
2.2.2 电磁波的边界条件 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 吸波体的制备与3D打印 |
2.3.2 电磁测试 |
2.4 本章小结 |
第3章 全介质微结构吸波体的制备及性能研究 |
3.1 介质材料特性研究 |
3.2 单元结构的结构设计及优化 |
3.3 微结构吸波体的结构尺寸影响规律 |
3.4 微结构吸波体的吸波机理 |
3.4.1 阻抗匹配特性研究 |
3.4.2 微结构吸波体吸收模式分析 |
3.5 微结构吸波体的角度特性 |
3.6 微结构吸波体的制备及测试研究 |
3.7 本章小结 |
第4章 2-Bit编码微结构吸波体的制备及性能研究 |
4.1 介质材料特性研究 |
4.1.1 材料结构表征 |
4.1.2 材料电磁特性表征 |
4.2 2 -Bit编码单元结构的设计 |
4.3 编码特性研究 |
4.3.1 编码单元所占比例的影响规律 |
4.3.2 编码方式的影响规律 |
4.4 2-Bit编码微结构吸波体RCS缩减机理研究 |
4.4.1 散射特性 |
4.4.2 吸收特性 |
4.5 实验研究 |
4.6 本章小结 |
第5章 3-Bit编码微结构吸波体的设计及性能研究 |
5.13 -Bit编码单元结构的设计 |
5.2 编码特性研究 |
5.3 3-Bit编码微结构吸波体RCS缩减机理研究 |
5.3.1 散射特性 |
5.3.2 吸收特性 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
攻读硕士期间发表的论文 |
参考文献 |
致谢 |
(5)雷达隐身直升机靶机设计及RCS特征评估(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究概述 |
1.2.1 直升机RCS特性理论方法研究进展 |
1.2.2 直升机RCS特性试验测试研究进展 |
1.2.3 直升机靶机设计研究进展 |
1.3 本文研究内容 |
第二章 直升机雷达目标特性高效数值模拟方法 |
2.1 引言 |
2.2 雷达散射截面概念 |
2.2.1 RCS定义 |
2.2.2 RCS的频率特性 |
2.2.3 直升机雷达散射机理 |
2.3 RCS高频渐近方法 |
2.3.1 物理光学法 |
2.3.2 等效电磁流法 |
2.3.3 遮挡的判断和消隐处理 |
2.3.4 总散射场的计算 |
2.4 算例验证 |
2.5 本章小结 |
第三章 直升机雷达目标特性 |
3.1 引言 |
3.2 直升机几何模型建立 |
3.3 直升机旋翼电磁计算网格的建立 |
3.4 直升机电磁计算网格的建立 |
3.5 旋翼雷达目标特性分析 |
3.5.1 不同频段下旋翼RCS特性分析 |
3.5.2 旋翼RCS时频特性分析 |
3.6 机身雷达目标特性分析 |
3.7 全机雷达目标特性分析 |
3.8 本章小结 |
第四章 基于RCS特征的直升机靶机设计 |
4.1 引言 |
4.2 龙波透镜反射器 |
4.2.1 龙波透镜反射器原理 |
4.2.2 龙波透镜反射器散射特性 |
4.3 加载龙波反射器的靶机RCS特性分析 |
4.3.1 等效原理 |
4.3.2 直升机靶机设计 |
4.4 涂敷RAM的靶机RCS特性分析 |
4.5 靶机设计流程 |
4.6 本章小结 |
第五章 直升机靶机雷达散射截面测量与分析 |
5.1 引言 |
5.2 试验测试系统 |
5.3 RCS测试原理 |
5.3.1 雷达散射截面定义 |
5.3.2 单、双站雷达等效原理 |
5.3.3 测试原理 |
5.4 RCS测试步骤 |
5.5 RCS测试及结果分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 基于计算电磁学方法的直升机RCS特征评估 |
6.1 引言 |
6.2 计算方法 |
6.2.1 控制方程 |
6.2.2 方程离散 |
6.2.3 边界条件 |
6.2.4 目标RCS计算 |
6.3 算例验证 |
6.3.1 一维电磁波传播的数值模拟 |
6.3.2 二维目标RCS特性分析 |
6.3.3 三维目标RCS特性分析 |
6.4 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 本文研究内容总结 |
7.2 本文的创新和特色之处 |
7.3 后续研究工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(6)手征介质中电磁波传播特性及手征介质粒子对平面波的光散射研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号对照表 |
缩略语对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究近况 |
1.2.1 非手征介质粒子散射研究现状 |
1.2.2 手征介质中电磁波传播研究状况 |
1.2.3 手征介质粒子光散射研究现状 |
1.3 本文主要内容及框架 |
第二章 粒子光散射基本理论 |
2.1 引言 |
2.2 介质粒子光散射的基本理论 |
2.2.1 LMT理论 |
2.2.2 几何光学近似 |
2.2.3 GLMT理论 |
2.2.4 复矢量射线理论 |
2.3 小结 |
第三章 手征介质中电磁波传播特性的研究 |
3.1 手征介质的本构关系 |
3.1.1 I.V Lindell本构关系 |
3.1.2 Condon-Tellegen本构关系 |
3.1.3 Post-Jaggard本构关系 |
3.1.4 D-B-F本构关系 |
3.2 手征介质分界面上的电磁波传播特性 |
3.2.1 引言 |
3.2.2 两各向同性手征介质分界面上的反射和透射 |
3.2.3 反射和透射功率系数 |
3.2.4 几种特殊情况数值分析 |
3.3 非手征介质与手征介质界面上电磁波的反射与透射 |
3.3.1 电磁波从非手征介质入射到手征介质界面上的反射与透射 |
3.3.2 电磁波从手征介质入射到非手征介质界面上的反射与透射 |
3.3.3 手征介质与非手征介质界面上的反射与透射功率 |
3.3.4 数值结果 |
3.4 小结 |
第四章 手征介质球粒子前向光散射的几何光学近似研究 |
4.1 引言 |
4.2 手征介质球中的电磁波 |
4.2.1 平面电磁波在各向同性手征球外表面上的反射和透射 |
4.2.2 各向同性手征球内表面上平面波的反射和透射 |
4.3 手征介质球的几何光学近似算法 |
4.3.1 手征介质球内外区域的光线轨迹 |
4.3.2 手征介质球的散射振幅函数 |
4.3.3 手征介质球前向散射公式 |
4.4 数值结果 |
4.5 小结 |
第五章 手征无限长圆柱和椭球光散射的几何光学近似研究 |
5.1 引言 |
5.2 无限长手征介质圆柱的光散射 |
5.2.1 几何光学近似理论推导 |
5.2.2 数值计算及分析 |
5.3 手征介质椭球的光散射 |
5.3.1 理论分析 |
5.4 小结 |
第六章 手征介质球粒子和介质平面系统对平面波的散射 |
6.1 引言 |
6.2 模型建立及理论分析 |
6.2.1 介质板表面反射及透射 |
6.2.2 散射场的理论分析 |
6.3 数值结果 |
6.4 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 讨论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(7)复杂微纳米表面与多体粒子的复合光散射特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号对照表 |
缩略语对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 光学薄膜缺陷检测与处理方法研究进展 |
1.2.2 微纳米超材料与粗糙面相关研究方法进展 |
1.2.3 表面等离激元及其微纳米操纵研究进展 |
1.3 论文主要内容及框架 |
1.4 本论文的特色及创新之处 |
第二章 复杂微表面结构与粒子体系计算模型研究 |
2.1 引言 |
2.2 空间中FDTD基本迭代公式 |
2.3 二维随机粗糙面与缺陷目标复合散射模型 |
2.3.1 二维随机粗糙面模型建立 |
2.3.2 二维粗糙面与目标复合FDTD模型 |
2.3.3 时谐场源设置 |
2.3.4 二维总场边界(连接边界)条件 |
2.3.5 二维吸收边界条件-Berenger完全匹配层 |
2.3.6 二维外推边界条件 |
2.4 三维随机粗糙面与缺陷目标复合散射模型 |
2.4.1 三维随机粗糙面模型建立 |
2.4.2 三维随机粗糙面与目标复合模型 |
2.4.3 三维维总场边界(连接边界)条件 |
2.4.4 三维吸收边界条件-Berenger完全匹配层 |
2.4.5 三维外推边界条件 |
2.5 色散介质FDTD迭代式 |
2.5.1 色散介质基本模型 |
2.5.2 Drude模型 |
2.5.3 色散介质RC-FDTD |
2.5.4 Drude介质和等离子体RC-FDTD |
2.6 本章小结 |
第三章 二维微粗糙光学表面与缺陷目标复合/差值散射研究 |
3.1 引言 |
3.2 二维FDTD差值场理论研究 |
3.3 微粗糙光学表面与多个镶嵌粒子复合/差值散射场特性 |
3.3.1 含镶嵌粒子计算模型建立 |
3.3.2 数值计算结果与结论 |
3.4 微粗糙光学表面与掩埋多层粒子复合/差值散射场特性 |
3.4.1 含掩埋多层粒子计算模型建立 |
3.4.2 数值计算结果与结论 |
3.5 本章小结 |
第四章 三维周期结构粒子复合/差值散射场特性分析 |
4.1 引言 |
4.2 三维FDTD差值场理论研究 |
4.3 微粗糙光学表面与周期排布粒子的复合/差值场散射 |
4.3.1 含周期排布粒子三维计算模型建立 |
4.3.2 数值计算结果与结论 |
4.4 脉冲波源激励下的FDTD瞬态散射研究 |
4.4.1 脉冲波源 |
4.4.2 三维瞬态场的外推 |
4.4.3 瞬态场外推的投盒子方法 |
4.5 脉冲波激励下的数值计算结果与分析 |
4.5.1 脉冲波源与时谐场源激励下复合散射结果对比 |
4.5.2 周期结构排布粒子掩埋于微粗糙表面下的复合散射频谱特性 |
4.6 本章小结 |
第五章 复杂结构介质表面等离激元特性研究 |
5.1 引言 |
5.2 表面等离激元基本特性 |
5.2.1 表面等离激元在介质中的波解 |
5.2.2 表面等离激元色散关系 |
5.2.3 表面等离子体波的激发模式 |
5.2.4 表面等离子体波的特征长度 |
5.3 高斯波束入射下三维FDTD计算模型的建立 |
5.3.1 高斯波束在FDTD中的描述 |
5.3.2 全空间色散介质FDTD计算模型 |
5.4 不含缺陷复杂结构等离激元特性研究 |
5.4.1 单层周期结构薄膜表面光场特性分析 |
5.4.2 多层周期结构薄膜表面光场特性分析 |
5.5 含缺陷复杂结构等离激元特性研究 |
5.5.1 含缺陷单层周期结构薄膜表面光场特性分析 |
5.5.2 含缺陷多层周期结构薄膜表面光场特性分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 复杂周期结构表面光场对近表面粒子的操控研究 |
6.1 引言 |
6.2 近场光学操控力的理论概述 |
6.2.1 近场光学操作的基本理论 |
6.2.2 近场光场的计算方法 |
6.3 基于FDTD算法的光力理论研究 |
6.4 单层周期结构薄膜对近表面粒子的操控研究 |
6.4.1 近场光力FDTD计算模型的建立 |
6.4.2 数值计算结果与讨论 |
6.5 本章小结 |
第七章 含缺陷多层周期结构薄膜光场对表面微粒的操控研究 |
7.1 引言 |
7.2 多层周期结构薄膜表面近场光力FDTD计算模型的建立 |
7.2.1 多层周期结构薄膜与近表面粒子复合结构建立 |
7.2.2 多层膜系结构近场光力计算模型的建立 |
7.3 多层周期结构薄膜对近表面粒子的操控研究 |
7.4 含粗糙度多层周期结构薄膜对近表面粒子的操控研究 |
7.4.1 含粗糙度近场光力FDTD计算模型的建立 |
7.4.2 数值计算结果讨论 |
7.5 本章小结 |
第八章 总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(8)高效电磁散射求解算法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 研究历史和现状 |
1.3 本文内容安排 |
2 理想导体散射的矩量法求解 |
2.1 引言 |
2.2 矩量法的基本原理 |
2.3 理想导体的电场积分方程 |
2.4 电场积分方程的矩量法求解 |
2.4.1 RWG基函数 |
2.4.2 伽略金检验 |
2.4.3 高斯数值积分 |
2.4.4 数值算例与结果分析 |
2.5 本章小结 |
3 介质目标散射的矩量法求解 |
3.1 引言 |
3.2 基于PMCHWT的矩量法 |
3.2.1 PMCHWT方程的原理 |
3.2.2 基于PMCHWT方程的矩量法 |
3.2.3 数值算例与结果分析 |
3.3 基于体积分方程的矩量法 |
3.3.1 体积分方程(VIE) |
3.3.2 体积分方程的矩量法求解 |
3.3.3 数值算例和结果分析 |
3.4 本章小结 |
4 多层格林函数插值方法在三维全波电磁问题中的应用 |
4.1 引言 |
4.2 三维全波电磁问题描述 |
4.3 多层格林函数插值方法的原理 |
4.3.1 多层划分思想 |
4.3.2 插值技术 |
4.3.3 多层格林函数插值方法的实施流程 |
4.4 数值算例与结果分析 |
4.5 本章小结 |
5 多层格林函数插值方法在三维电磁逆散射中的应用 |
5.1 引言 |
5.2 三维正问题描述 |
5.3 MLGFIM应用于正问题的计算 |
5.4 逆问题的描述 |
5.5 算例验证与分析 |
5.5.1 仿真算例 |
5.5.2 实验算例 |
5.5.3 算例分析 |
5.6 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(9)隐身涂层微波反射率现场检测技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究工作的背景和意义 |
1.2 隐身涂层微波反射率测试现状 |
1.2.1 实验室标准测试 |
1.2.2 现场无损检测 |
1.3 微波反射率现场检测涉及的关键问题 |
1.4 主要研究内容及创新点 |
1.4.1 研究目标 |
1.4.2 主要贡献与创新 |
1.4.3 研究内容及结构安排 |
第二章 天线近场辐射波束与材料互作用分析 |
2.1 引言 |
2.2 天线近场辐射特性 |
2.2.1 天线辐射场区的划分及特性 |
2.2.2 几种类型的近场波束 |
2.2.2.1 平面波束场分布 |
2.2.2.2 高斯波束场分布 |
2.3 近场波束与涂层互作用机理分析 |
2.3.1 平面波束反射模型 |
2.3.2 高斯波束反射模型 |
2.4 本章小结 |
第三章 微波反射率现场检测的建模分析与数据处理 |
3.1 引言 |
3.2 反射率现场检测单反射法测量原理 |
3.2.1 单反射测试建模分析 |
3.2.2 收发同置与收发分置的分析比较 |
3.3 反射率近场测量中的三个误差项分析 |
3.3.1 多路径反射 |
3.3.2 收发互耦 |
3.3.3 样品边缘效应 |
3.4 反射率现场检测的数据处理技术研究 |
3.4.1 频响信号的时域变换及时域选通 |
3.4.1.1 频域-时域变换 |
3.4.1.2 截断效应和窗函数 |
3.4.1.3 时域选通技术在反射率现场检测中的应用 |
3.4.2 基于标量值的矢量推导技术研究 |
3.4.2.1 基于标量值的矢量推导技术简介 |
3.4.2.2 附加标样网络的矢量求解新技术 |
3.5 本章小结 |
第四章 微波反射率现场检测天线的研制及系统组建 |
4.1 引言 |
4.2 点聚焦喇叭透镜天线的研制 |
4.2.1 透镜天线的设计原理 |
4.2.2 天线仿真及测试结果 |
4.3 用于宽带近场测试的Vivaldi天线研制 |
4.3.1 Vivaldi天线单元分析与设计 |
4.3.2 紧耦合Vivaldi天线阵研制 |
4.3.2.1 一维有限天线阵设计 |
4.3.2.2 宽带馈电网络设计 |
4.3.2.3 仿真及测试结果 |
4.3.3 双对踵Vivaldi天线研制 |
4.3.3.1 双对踵结构设计 |
4.3.3.2 仿真及测试结果 |
4.4 测试系统组建 |
4.4.1 收发同置台式测试系统 |
4.4.2 收发分置台式测试系统 |
4.4.2.1 基于紧耦合Vivaldi天线阵的测试系统 |
4.4.2.2 基于双对踵Vivaldi天线的测试系统 |
4.4.3 收发分置手持式测试系统 |
4.5 本章小结 |
第五章 测试结果与测试误差 |
5.1 引言 |
5.2 台式系统测试 |
5.2.1 时域门设置实验分析 |
5.2.2 背景电磁干扰实验分析 |
5.2.3 反射率测试结果 |
5.2.4 测试误差 |
5.3 手持式系统测试 |
5.3.1 隔离罩性能实验分析 |
5.3.2 反射率测试结果 |
5.3.3 测试误差 |
5.4 本章小结 |
第六章 全文总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 后续工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的成果 |
(10)基于物理光学法的等离子体鞘套包覆目标散射特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号对照表 |
缩略语对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 等离子体鞘套 |
1.2.2 太赫技术研究现状 |
1.2.3 等离子体鞘套的电波传播和电磁散射研究现状 |
1.3 论文的主要研究内容及章节安排 |
第二章 等离子体鞘套包覆目标电磁散射计算的基本理论 |
2.1 雷达散射截面的相关概念 |
2.2 等离子体鞘套的基础概念 |
2.2.1 等离子体鞘套的形成 |
2.2.2 等离子体鞘套的基本参数 |
2.3 物理光学法求雷达散射截面 |
2.4 等离子体鞘套包覆目标分层计算的物理光学法 |
2.5 等离子体鞘套包覆目标的双站和后向雷达散射截面 |
2.5.1 抛物线型分布等离子体鞘套模型 |
2.5.2 等离子体包覆目标的双站雷达散射截面 |
2.5.3 等离子体鞘套包覆目标的后向雷达散射截面 |
2.6 本章小结 |
第三章 等离子体鞘套包覆目标的高分辨一维距离像 |
3.1 高分辨一维距离像 |
3.2 基于FEKO的目标高分辨一维距离像 |
3.3 简单目标的方法验证 |
3.4 等离子体鞘套包覆目标的高分辨一维距离像 |
3.5 本章小结 |
第四章 等离子体鞘套流场模型的建立与仿真 |
4.1 等离子体鞘套的流场分布 |
4.2 非均匀等离子体流场的模型建立 |
4.3 高超声速飞行器非均匀流场的仿真 |
4.4 流场模型下的电子密度分布和介电常数 |
4.5 本章小结 |
第五章 基于仿真流场的等离子体鞘套包覆目标雷达散射截面 |
5.1 不同飞行条件下目标迎头照射的雷达散射截面 |
5.1.1 目标迎头照射的双站雷达散射截面 |
5.1.2 目标迎头照射的后向雷达散射截面 |
5.2 不同飞行条件下目标尾部照射的雷达散射截面 |
5.2.1 目标尾部照射的双站雷达散射截面 |
5.2.2 目标尾部照射的后向雷达散射截面 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
四、导体与涂层目标电磁散射特性研究(论文参考文献)
- [1]高温超导体的光纤布拉格光栅(FBG)失超检测技术及交流损耗研究[D]. 刘延超. 北京交通大学, 2020(03)
- [2]基于等效介质理论的目标电磁散射高频方法[D]. 覃潇潇. 华中师范大学, 2020(01)
- [3]面向高温超导磁体失超检测技术研究及相关实验[D]. 陈斌. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [4]编码微结构电磁吸波体的设计、制备及隐身性能研究[D]. 邬壮. 湖南大学, 2020(07)
- [5]雷达隐身直升机靶机设计及RCS特征评估[D]. 蒋勇猛. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [6]手征介质中电磁波传播特性及手征介质粒子对平面波的光散射研究[D]. 路彦峰. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [7]复杂微纳米表面与多体粒子的复合光散射特性研究[D]. 葛城显. 西安电子科技大学, 2019(07)
- [8]高效电磁散射求解算法研究[D]. 刘林春. 杭州电子科技大学, 2020(02)
- [9]隐身涂层微波反射率现场检测技术研究[D]. 张云鹏. 电子科技大学, 2019(04)
- [10]基于物理光学法的等离子体鞘套包覆目标散射特性研究[D]. 肖一凡. 西安电子科技大学, 2019(02)