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雷达隐身技术是武器装备生存关键,在未来信息战争中占据重要地位,受到了各国的重视。雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)是衡量隐身性能的重要指标,因而如何缩减RCS成为隐身技术中的研究重点。传统的隐身吸波材料主要是基于雷达波吸收机制实现材料的隐身性能,难以突破隐身性能的瓶颈,以至于无法满足现代化武器装备的隐身需求。超表面作为一种新型电磁超材料,具有可设计性、工作频带宽等优点,在隐身技术中广泛应用。本文从吸收和散射机理出发,分别设计了具有吸收特性、散射特性的超表面并利用传统吸波材料与超表面协同构建复合超表面,结合吸收和散射的双重机制,开展复合结构的RCS性能研究,最终实现优异的RCS缩减。本文工作和主要结果如下:(1)基于传统吸波材料,设计具有方形图案的吸收超材料。首先,通过共沉淀法和化学还原在氧化石墨烯(GO)片层上负载FeO得到了FeO@RGO。利用XRD、Raman和FT-IR表征手段,证实了FeO@RGO复合粒子的成功制备。分析FeO@RGO填充量对复合材料吸波性能的影响,选择最优的40 wt%填充量吸波复合材料作为超材料的损耗层。其次,将导电短切碳纤维(SCF)分散于环氧树脂(EP)基体中制备SCF/EP复合材料,分析了不同SCF填充量的复合材料的吸波性能和电性能,并以导电性能最优的50 wt%填充量SCF/EP复合材料作为超材料图案层。利用三维电磁仿真软件(Comouter Simulation Technology,CST)微波工作室进行仿真设计,优化两种单元之间的相位关系,确定单元结构参数,构筑方形图案棋盘式超材料。最终,所设计的棋盘式超材料在10.2～17.5 GHz频段内满足≤-8 d B的RCS缩减性能;在10.7～16.3 GHz频段内满足≤-10d B的RCS缩减性能。(2)基于广义斯涅尔定理,设计具有电阻膜的双单元散射超表面。首先,选用导电性易调控的碳膜作为材料体系,利用广义斯涅尔定理,推导出满足超表面散射条件的双单元之间的相位差为180°±37°,设计了方形和圆形两种不同图案的双单元结构。其次,分析了双单元结构排列方式组成的棋盘式超表面对RCS性能的影响。最终,获得3×3排列方式下在5.4～11.9 GHz频段内满足≤-8 d B的RCS缩减性能和在5.6～11.5 GHz频段内满足≤-10 d B的RCS缩减性能。(3)基于吸收-散射叠加的策略,设计具有传统吸波材料与超表面组合的复合超表面,并研究复合方式对RCS的影响规律。对比FeO@RGO与片状羰基铁(FCIP)作为吸收材料的性能差异,结合吸收和散射的效应,实现了低频的RCS缩减和带宽的拓展,提升了复合材料的隐身性能,为复合超表面的结构设计研究了提供指导。最终,通过仿真计算发现,吸波材料复合在超表面上方时,可在2.8～5.9和12.7～18.0 GHz频段内满足≤-8 d B的RCS缩减性能;在2.9～3.2、4.3～8.6和9.4～14.2 GHz频段内满足≤-10 d B的RCS缩减性能。

关键词：超材料复合超表面吸收和散射雷达散射截面缩减

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光在多层不匹配介质中的稳态传输

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光学精密工程 2007年第5期15卷 656-661页

作者：王喜昌范文强吴现成烟台大学光电信息学院山东烟台264005

分析了光在多层不匹配折射率介质中的漫射方程,给出了精确的漫射方程解。用蒙特卡罗方法检验了稳态的漫射方程。通过与多层介质的空间分辨漫反射蒙特卡罗方法的比较,验证了方法的正确性。讨论了有限尺寸光源和折射率的变化对空间分辨漫... 详细信息

分析了光在多层不匹配折射率介质中的漫射方程,给出了精确的漫射方程解。用蒙特卡罗方法检验了稳态的漫射方程。通过与多层介质的空间分辨漫反射蒙特卡罗方法的比较,验证了方法的正确性。讨论了有限尺寸光源和折射率的变化对空间分辨漫反射的影响。实验结果表明,折射率的变化对漫射的影响会因折射率的不同而不同,折射率在1.35-1.45之间变化时,最大误差为7%.

关键词：组织光学光传输漫射方程吸收和散射

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“红外消光技术”专栏序言

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红外与激光工程 2020年第7期49卷 I0002-I0003页

作者：胡以华顾有林国防科技大学电子对抗学院

红外技术广泛存在于人们的日常生活、生产及军事活动中,在测温、温控、遥感、遥控、侦察与预警、跟踪与制导、夜视等领域均有重要的应用。红外消光是通过对红外光辐射的吸收和散射引起的能量损耗来实现光传输能量的衰减,大自然中的雾霾... 详细信息

红外技术广泛存在于人们的日常生活、生产及军事活动中,在测温、温控、遥感、遥控、侦察与预警、跟踪与制导、夜视等领域均有重要的应用。红外消光是通过对红外光辐射的吸收和散射引起的能量损耗来实现光传输能量的衰减,大自然中的雾霾等会改变局部的光波环境从而影响人们的生活,人工制备红外消光材料能够降低红外成像设备或系统的使用效能。因此,开展红外消光理论和技术的研究具有重要的意义。

关键词：红外技术红外消光能量损耗传输能量使用效能红外成像设备夜视吸收和散射

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星地激光通信可靠性影响因素分析研究

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中国电子科学研究院学报 2019年第10期14卷 1088-1093页

作者：徐晓帆陆洲中国电子科学研究院

星地激光通信是实现天基资源和地面资源高速骨干连接的主要手段。受大气吸收和散射、背景光、大气湍流等因素的影响,星地激光通信可靠性不高,对其工程化应用形成挑战。本文梳理了影响星地激光通信可靠性的各类环境因素,并提出了包含大... 详细信息

星地激光通信是实现天基资源和地面资源高速骨干连接的主要手段。受大气吸收和散射、背景光、大气湍流等因素的影响,星地激光通信可靠性不高,对其工程化应用形成挑战。本文梳理了影响星地激光通信可靠性的各类环境因素,并提出了包含大气吸收和散射、背景光、大气湍流和探测器噪声的对系统误码率影响的模型,为今后的星地激光通信系统工程设计和优化提供一定的理论支撑。作者认为,应当以可靠性影响模型研究为基础、可靠性保障策略研究为根本、地面或在轨科学试验为确认,协同开展各方面工作,尽快推动实现星地激光通信应用。

关键词：星地激光通信吸收和散射大气湍流误码率

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中继辅助的水下无线光通信系统在海洋湍流信道模型下的传输性能研究

中继辅助的水下无线光通信系统在海洋湍流信道模型下的传输性能研...

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作者：李昂西安电子科技大学

学位级别：硕士

近年来,随着海洋勘探的增加,高速和实时的水下数据传输系统逐渐成为各国研究人员研究的热点。与传统的射频和水声通信相比,水下无线光通信(Underwater Wireless Optical Communication,UWOC)具有更高的带宽和速度,以及更好的安全性等优... 详细信息

近年来,随着海洋勘探的增加,高速和实时的水下数据传输系统逐渐成为各国研究人员研究的热点。与传统的射频和水声通信相比,水下无线光通信(Underwater Wireless Optical Communication,UWOC)具有更高的带宽和速度,以及更好的安全性等优点,从而引起了广泛的关注。然而,研究表明,由于三种主要的影响因素,包括吸收和散射、湍流引起的衰落和瞄准误差引起的衰落,使得目前的UWOC系统通常只适用于小于100米的短范围,从而严重阻碍了UWOC技术的进一步发展。因此,研究如何克服以上三种不利因素的影响,从而提高UWOC系统的通信质量具有重要的意义。论文基于两种不同的海洋湍流信道模型,同时考虑吸收、散射和瞄准误差的联合作用,研究了中继辅助、低密度奇偶校验码(Low Density Parity Check,LDPC)以及采用多脉冲位置调制(Multiple Pulse Position Modulation,MPPM)在使用动态判决门限(Dynamic Decision Threshold,DDT)方案时的UWOC系统的传输性能。具体内容如下:(1)论文基于译码转发协议,研究了一种考虑吸收、散射、海洋湍流和瞄准误差等联合作用的平行多跳UWOC系统的传输特性。首先推导出了基于对数正态分布的复合信道的概率密度函数(Probability Density Function,PDF)和累积分布函数(Cumulative Distribution Function,CDF)表达式。进而采用最大最小准则,分别推导出了独立等同分布链路和独立非等同分布链路在强度调制/直接检测系统中的端到端信噪比的CDF表达式。最终推导出了系统在二进制相移键控/多进制相移键控—副载波强度调制方式下的平均误码率(Average Bit Error Rate,ABER)表达式。最后,分析了不同海洋环境、不同链路距离以及不同的湍流条件对系统ABER的影响。此外,还利用蒙特卡洛(Monte Carlo,MC)仿真方法验证了理论模型和结果的正确性;并通过在仿真中加入LDPC编码对系统的ABER性能进行改善。(2)论文基于MPPM调制,研究了平行多跳UWOC系统在考虑复合衰落信道时的误符号率(Symbol Error Rate,SER)性能。首先,论文基于一种新型的海洋湍流信道模型—混合指数广义伽马(Exponential Generalized Gamma,EGG)分布模型,该模型有效地描述了气泡和温度诱导的辐照度波动,同时考虑了吸收、散射和瞄准误差,建立了采用MPPM调制的平行多跳系统。基于复合衰落因子的CDF和平行多跳架构下的衰落因子的CDF表达式,推导出了考虑DDT方案进行硬判决解调时的SER表达式。并通过MC仿真进行了验证。最后深入探讨了在气泡水平、温度梯度、结构参数等因素变化时,系统性能的变化。结果表明,EGG信道模型能够准确地捕捉气泡、温度梯度和盐度波动梯度的组合,进而更好的研究系统性能。此外,DDT方案能够给系统带来较好的性能。本论文工作能够为中继辅助的UWOC系统设计提供一定的理论参考。

关键词：水下无线光通信中继辅助吸收和散射低密度奇偶校验码瞄准误差混合指数广义伽马分布多脉冲位置调制

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有机颜料的晶型特性---塑胶应用

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上海染料 2012年第4期40卷 31-38页

作者：张合杰张东江上海捷虹颜料化工集团股份有限公司上海201209

有机和无机颜料在应用过程中不同于染料，是以微细颗粒的状态分布于被着色介质中。染料是溶剂于应用介质的着色物质。染料着色性能几乎完全依赖于其化学结构，但颜料除化学结构以外颗粒的物理性能，如粒状大小与形状，粒径分布及颜料粒... 详细信息

有机和无机颜料在应用过程中不同于染料，是以微细颗粒的状态分布于被着色介质中。染料是溶剂于应用介质的着色物质。染料着色性能几乎完全依赖于其化学结构，但颜料除化学结构以外颗粒的物理性能，如粒状大小与形状，粒径分布及颜料粒子表面极性对颜料的应用性能起到重要作用，诸如：光学特性（颜色λmax、着色强度、透明度、遮盖力、光泽度、鲜艳度），耐久性能（耐光牢度、耐气候牢度、耐溶剂性能、耐热稳定性、耐迁移性能、抗乳化性能），分散性能（易分散性能、分散体稳定性），流变性能等。

关键词：有机颜料晶型比表面积吸收和散射粒径大小固体溶液

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单板源钴源空间剂量场计算模型建立方法研究

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科技创新导报 2012年第24期9卷 1-1,3页

作者：伍晓利安友庞元龙曾凡松杨桂霞俞祥忠李宗军李晓燕李磊孙国芳中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621900

以钴源单板源源架中心为原点、模拟钴源辐照装置辐射场建立空间坐标体系,以无限空间、裸源条件下建立理想计算模型。分析钴源辐照装置辐射场内对射线的主要吸收和散射影响因素,讨论散射和吸收因子(常数或函数),建立理论计算模型,编写适... 详细信息

以钴源单板源源架中心为原点、模拟钴源辐照装置辐射场建立空间坐标体系,以无限空间、裸源条件下建立理想计算模型。分析钴源辐照装置辐射场内对射线的主要吸收和散射影响因素,讨论散射和吸收因子(常数或函数),建立理论计算模型,编写适用的计算程序,通过对辐射场空间点的吸收剂量实际测量和验证,确定其散射和吸收系数。最终确定与本辐射场实际场量基本相符的空间吸收剂量率的理论计算模型。

关键词：计算模型吸收剂量吸收和散射单板源

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