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小型宽频带双极化EMC测试天线的设计与实现

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兵工学报 2023年

作者：秦阳榛路宏敏乌扶临陈鹏刘玄中国空间技术研究院西安分院西北核技术研究所西安电子科技大学电子工程学院

面向飞行器舱段等狭小空间内的电磁兼容性现场测试需求，设计与实现一款新型的小型宽频带双极化电磁兼容性（EMC）测试天线。基于传统Vivaldi天线性能分析，采用修型设计并优化天线表面电流分布，设计一款新型宽频带单极化天线；运用非... 详细信息

面向飞行器舱段等狭小空间内的电磁兼容性现场测试需求，设计与实现一款新型的小型宽频带双极化电磁兼容性（EMC）测试天线。基于传统Vivaldi天线性能分析，采用修型设计并优化天线表面电流分布，设计一款新型宽频带单极化天线；运用非对称双极化设计方法，并组合两幅新型单极化天线，设计一款高隔离度的双极化EMC测试天线。仿真分析和实测结果表明：双极化EMC测试天线的工作频带为0.33～3.40 GHz(电压驻波比小于2)，工作频带内天线方向图无裂瓣且增益平坦，天线系数达到17～36 dB/m，双端口隔离度优于35 dB；双极化EMC测试天线的尺寸为450 mm×450 mm×450 mm，适用于飞行器舱段等狭小空间内EMC辐射发射现场测试，有助于测试效率提升。

关键词：飞行器现场测试电磁兼容性测试天线双极化天线宽频带天线

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车载通信系统EMC评估模型构建与分析

吉林大学学报(工学版) 2023年

作者：张光硕张世巍秦阳榛乌扶临姜博路宏敏中国北方车辆研究所西安电子科技大学电子工程学院

随着无线通信技术的发展，车载无线通信系统日新月异，车载通信系统的EMC已经成为制约车辆适应复杂电磁环境的关键。针对现有无线通信系统EMC评估方法或模型的局限性，以及车载通信系统EMC评估和分析的实际需求，考虑车载通信系统EMC评... 详细信息

随着无线通信技术的发展，车载无线通信系统日新月异，车载通信系统的EMC已经成为制约车辆适应复杂电磁环境的关键。针对现有无线通信系统EMC评估方法或模型的局限性，以及车载通信系统EMC评估和分析的实际需求，考虑车载通信系统EMC评估的完整性与准确性，构建了涉及工作环境、信号频谱、接收机灵敏度、天线隔离度和通信性能因素的一种五级新颖评估模型。以某装甲车辆车载通信系统为例，验证了模型的性能。该模型能够评估车载电台工作环境和信号频谱间是否存在干扰；接收机灵敏度下降的计算值与实测值误差为5.8%；车载天线隔离度的计算值与实测值吻合良好；仿真分析了车载数字通信系统性能较优的调制模式和编码模式，接收机灵敏度减小6dB时，车辆通信距离下降50%；仿真结果和实测结果表明模型适用于装甲车辆车载通信系统的电磁兼容性评估。

关键词：电磁场与微波技术装甲车辆无线通信系统电磁兼容性评估模型

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用于传输线特性分析的分数阶多极子模型

电子与信息学报 2004年第4期26卷 664-667页

作者：朱满座梁昌洪路宏敏西安电子科技大学电子工程学院西安710071

该文提出了用于计算具有圆形外导体复杂形状内导体的一类传输线特征阻抗的分数阶多极子模型。该方法能够很好地处理导体棱角附近电位梯度的奇异性问题。通过具体算例证明了该方法的实用性.

关键词：传输线特征阻抗分数阶微积分多极子模型电位梯度

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一种加载铁氧体磁环的高功率宽带巴伦

微波学报 2022年第6期38卷 19-22,36页

作者：徐强陈鹏任永达乌扶临路宏敏西安电子科技大学电子工程学院西安710071

针对高功率天线的差分馈电和阻抗匹配问题,文中提出了一种基于同轴线结构加载铁氧体磁环的宽带巴伦模型。双同轴线具有阻抗变换功能和较好的功率承载能力,铁氧体磁环改善了巴伦在低频时的输入匹配和两个输出端口不平衡度。仿真和实测表... 详细信息

针对高功率天线的差分馈电和阻抗匹配问题,文中提出了一种基于同轴线结构加载铁氧体磁环的宽带巴伦模型。双同轴线具有阻抗变换功能和较好的功率承载能力,铁氧体磁环改善了巴伦在低频时的输入匹配和两个输出端口不平衡度。仿真和实测表明,此巴伦在0.05~1.24 GHz内回波损耗低于-10 dB,去除3.0 dB系统插损后单端插入损耗在1.5 dB以内,两端输出的相位不平衡度在5°以内,幅度不平衡度在2%以内。通过分析巴伦的电磁热损耗场、温度场和应力形变场,验证了巴伦在高功率馈电下的工作性能,结果表明此巴伦在工作频带内能够承受500 W的功率。

关键词：宽带巴伦铁氧体磁环阻抗变换差分信号高功率微波

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等离子环境中带电体能量的Collin变分

物理学报 2018年第20期67卷 465-469页

作者：谭康伯路宏敏苏涛西安电子科技大学天线与微波国家重点实验室西安710071

基于系统性电磁兼容的考虑,对等离子环境中在轨航天器导体充放电现象中的能量特征进行了变分研究.通过电磁Collin原理,对等离子环境中导体系统几何尺度与所带电能的变分联系进行了理论分析.在此基础上,推广了更具一般性的数值估值分析方... 详细信息

基于系统性电磁兼容的考虑,对等离子环境中在轨航天器导体充放电现象中的能量特征进行了变分研究.通过电磁Collin原理,对等离子环境中导体系统几何尺度与所带电能的变分联系进行了理论分析.在此基础上,推广了更具一般性的数值估值分析方法,并对复杂导体系统电磁参数、等离子环境特征与系统能量间的关系进行了实例分析.研究结果对于等离子环境中复杂带电体的能量控制及相关的电磁环境效应与防护等研究具有积极意义.

关键词：等离子带电导体静电能量变分

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便携式宽带电磁骚扰自动检测系统设计与实现

微波学报 2023年第2期39卷 62-67页

作者：刘亮陈嘉兴秦阳榛谢红星路宏敏西安电子科技大学电子工程学院西安710071

针对自然环境中电子信息设备和系统的电磁环境效应、感知与防护问题,研发了一套便携式宽带电磁骚扰自动检测系统,实现了电磁骚扰强度、频谱和方位的自动测量。系统由全自动信号采集平台和数据分析处理平台两部分构成,基于μC/OS-Ⅲ嵌入... 详细信息

针对自然环境中电子信息设备和系统的电磁环境效应、感知与防护问题,研发了一套便携式宽带电磁骚扰自动检测系统,实现了电磁骚扰强度、频谱和方位的自动测量。系统由全自动信号采集平台和数据分析处理平台两部分构成,基于μC/OS-Ⅲ嵌入式操作系统,采用LabVIEW软件控制上位机。通过交互式界面键入命令来控制频谱仪读取并显示测量数据,同时系统自动控制射频开关、云台等硬件设备,实现测量姿态的闭环控制与数据采集以及天线的最佳姿态自动调控,具有全方位扫描功能。实验结果表明,系统测量频率范围300 MHz~3.5 GHz,电场强度的相对误差均小于6.2%,方位角误差小于1.5°。该系统荣获了第十六届全国研究生电子设计竞赛西北赛区团队一等奖。

关键词：感知电磁环境智能检测宽带测量射频开关

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一种新的DOA估计方法

电子学报 2011年第6期39卷 1428-1430页

作者：赵益民王琦路宏敏西安电子科技大学电子工程学院陕西西安710071

本文提出了一种用天线阵来进行多个入射平面波的DOA(direction of arrival)估计方法.这种方法可以解决以往像MUSIC、ESPRIT等算法信号数不能超过阵元数的问题.这种方法计算量少、精度高、可适用于任意几何形状天线阵.同时得到信号频率估... 详细信息

本文提出了一种用天线阵来进行多个入射平面波的DOA(direction of arrival)估计方法.这种方法可以解决以往像MUSIC、ESPRIT等算法信号数不能超过阵元数的问题.这种方法计算量少、精度高、可适用于任意几何形状天线阵.同时得到信号频率估计,在平面阵中可得到自动成对的2维角估计.并且借助于相应技术,可对相关信号源的DOA进行估计.本文以均匀圆环天线阵(UCA)来估计多于阵元数的多个入射平面波空间2维角(俯仰角,方位角)为例进行仿真,最后给出计算机模拟结果证实该方法的实用性、有效性.

关键词： DOA 谱估计均匀圆环阵(UCA) ESPRIT

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抑制同步开关噪声的新型电磁带隙电源平面

西安电子科技大学学报 2016年第5期43卷 52-56,189页

作者：张光硕路宏敏谭康伯官乔肖骏飞西安电子科技大学电子工程学院陕西西安710071

针对印刷电路板中电源平面与接地平面间的同步开关噪声抑制问题,提出了一种新型的超宽带二维电磁带隙电源平面.新型电磁带隙电源平面的阻带带隙抑制深度为-30dB,阻带宽度为11.14GHz,下限截止频率为0.28GHz,其同步开关噪声抑制特性的测... 详细信息

针对印刷电路板中电源平面与接地平面间的同步开关噪声抑制问题,提出了一种新型的超宽带二维电磁带隙电源平面.新型电磁带隙电源平面的阻带带隙抑制深度为-30dB,阻带宽度为11.14GHz,下限截止频率为0.28GHz,其同步开关噪声抑制特性的测量结果与仿真结果吻合良好.与同参数的Lbridged电磁带隙结构比较,新型电磁带隙结构的阻带带宽增加约48.7%,下限截止频率降低0.46GHz.当采用差分线对传输信号时,新型电磁带隙电源平面对信号的完整性影响较小,有助于改善高速数字电路系统的电磁兼容性.

关键词：同步开关噪声电磁带隙印刷电路板电磁兼容

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矩形波导不连续性的通用模式匹配法分析

西安电子科技大学学报 2008年第5期35卷 894-898页

作者：赵伟赵永久路宏敏西安电子科技大学机电工程学院陕西西安710071 西安电子科技大学电子工程学院陕西西安710071

用模式匹配法分析矩形波导不连续性时,传统的方法是针对不同的不连续性推导出不同的表达式,分析方法不具有通用性,给程序实现带来了很大的不便.利用模式匹配法分析,推导出横向膜片、纵向插片中矩形阶梯广义散射矩阵的通用公式,使矩形波... 详细信息

用模式匹配法分析矩形波导不连续性时,传统的方法是针对不同的不连续性推导出不同的表达式,分析方法不具有通用性,给程序实现带来了很大的不便.利用模式匹配法分析,推导出横向膜片、纵向插片中矩形阶梯广义散射矩阵的通用公式,使矩形波导不连续结构的处理方法简化统一,既适合单、多窗横向膜片,也适合单、多纵向膜片.设计了两种矩形带通滤波器实例,在相同配置和精度要求下,其结果与高频电磁场仿真软件吻合.

关键词：模式匹配广义散射矩阵膜片 E面插片