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空间等离子体云精细化仿真及传播特性研究

电波科学学报 2024年第1期39卷 56-64页

作者：谢守志赵海生许正文任光亮王成葛淑灿西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室西安710071 中国电波传播研究所电波环境特性及模化技术重点实验室青岛266107 中国空间技术研究院钱学森实验室北京100094

在电离层中释放钐(Sm)等活泼金属气体,通过光致电离或化学电离,能够人工生成空间等离子体云,以其作为散射体,可开展超短波超视距通信和探测研究。本文开展了电离层Sm释放的精细化效应仿真研究,考虑了热层风场、地磁场、Sm释放速度和流... 详细信息

在电离层中释放钐(Sm)等活泼金属气体,通过光致电离或化学电离,能够人工生成空间等离子体云,以其作为散射体,可开展超短波超视距通信和探测研究。本文开展了电离层Sm释放的精细化效应仿真研究,考虑了热层风场、地磁场、Sm释放速度和流量、运载器飞行速度等参量对Sm在电离层中扩散过程的影响。同时,采用射线追踪方法,研究了空间等离子体云的电波传播特性。结果表明释放参数和环境参数对等离子体云的形态和演化过程具有重要影响,等离子云在不同剖面形态各异,沿地磁场方向及风场方向出现明显拉伸,进一步对等离子体云的传播效应产生影响,导致电波在等离子体云不同剖面传播特性出现差异。

关键词：电离层化学物质释放钐空间等离子体云电波传播

面向密集城区微小区的电波传播特性测量与建模

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电波科学学报 2024年

作者：左伟庆黄桓郭兰图程尧郭立新刘忠玉中国电子科技集团公司第二十二研究所西安电子科技大学物理学院中电科(青岛)电波技术有限公司

为了研究密集城区微小区场景下2～18 GHz宽频带的电波传播特性，满足未来5G通信基站规划和资源调度对传播模型的需求，本文构建了支持实时记录地理位置和频谱数据的电波传播特性自动化测量系统，设计并执行了微小区电波传播特性测量实... 详细信息

为了研究密集城区微小区场景下2～18 GHz宽频带的电波传播特性，满足未来5G通信基站规划和资源调度对传播模型的需求，本文构建了支持实时记录地理位置和频谱数据的电波传播特性自动化测量系统，设计并执行了微小区电波传播特性测量实验，提出了一种考虑建筑物吸收损耗的本地化统计传播模型。首先根据ITU-R相关建议书构建路径损耗基础模型，然后选取实际典型微小区场景并基于OpenStreetMap开源地图编辑平台提取实验场建筑物矢量信息，最后基于Matlab实现实时差分定位(real-time kinematic， RTK)、频谱仪和电脑的信息交互，基于实测数据校正模型参数并添加考虑建筑物吸收损耗的修正项，完成了模型的本地化处理。实验结果表明，本文搭建的自动化测量系统能够稳定、精确地采集相关数据，构建的本地化密集城区微小区传播预测模型误差标准差最低可降至5 dB，可为研究通用复杂环境电波传播特性和未来5G的基站规划应用提供新的测试手段和模型依据。

关键词：微小区信道测量传播特性传播模型宽频段

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浅海孤立子内波作用下的三维声场空间特性

声学学报 2024年第4期49卷 855-867页

作者：宋扬莫亚枭郭仕栋冯嘉宝郑广赢哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室哈尔滨150001 工业和信息化部海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学) 哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001 中国科学院水声环境特性重点实验室(声学研究所) 北京100190 中国电子科技集团公司第三研究所北京100015 汉江国家实验室武汉430000 声呐技术重点实验室杭州310023

针对浅海环境下孤立子内波对声场空间特性的影响,以三维抛物方程理论及高精度根式算子近似方法为基础,建立了适应孤立子内波环境的三维声场计算方法。充分考虑孤立子内波传播特点与浅海中点源柱扩散形式的声场结构特征,形成以直角坐标系... 详细信息

针对浅海环境下孤立子内波对声场空间特性的影响,以三维抛物方程理论及高精度根式算子近似方法为基础,建立了适应孤立子内波环境的三维声场计算方法。充分考虑孤立子内波传播特点与浅海中点源柱扩散形式的声场结构特征,形成以直角坐标系−柱坐标系的联合环境处理的声场计算形式,通过改变环境参数输入形式,提升了计算效率,并研究了孤立子内波影响下的三维声场分布特性。结果表明,平坦海底情况下,内波影响下的三维声场垂直和水平分布结构均发生变化,且随频率增加而增大,尤其是声源深度在跃层附近时变化更为明显;非平坦海底环境下,三维声场受到非水平海底和内波的双重调制作用,导致孤立子内波影响下的声场水平分布变化进一步加剧,从而在一定程度上反映出海底地形这一大尺度非均匀性对声场产生的水平折射效应以及对声传播特性的影响。

关键词：孤立子内波三维声场非水平海底空间特性抛物方程

金属-复合材料组合桁架结构设计及力学性能分析

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机电信息 2024年第1期 45-49页

作者：康鹏徐国梁邵将朱晨中国电子科技集团公司第二十二研究所机械工艺中心山东青岛266107

为了满足大阵面天线面对支撑系统刚度及介电常数的要求,提出了一种复合材料与金属材料组合使用的大跨度空间桁架结构。介绍了复合材料桁架构造及接头的连接形式,并提出了针对该种接头连接的建模等效方法,即基于刚度相等、抗弯截面系数... 详细信息

为了满足大阵面天线面对支撑系统刚度及介电常数的要求,提出了一种复合材料与金属材料组合使用的大跨度空间桁架结构。介绍了复合材料桁架构造及接头的连接形式,并提出了针对该种接头连接的建模等效方法,即基于刚度相等、抗弯截面系数相等原则,将节点等效为梁构件。最后,通过有限元软件,分析了不同方案下,结构在横向荷载、竖向荷载作用下的最大变形。结果表明,在截面为正三角形的复合材料空间桁架结构中,左上弦杆、右上弦杆改用同规格的金属构件可显著提高结构的横向高度,同时可以提高结构的竖向刚度。该连接节点建模等效方法可有效提高计算模型与实际结构的相似度。

关键词：组合桁架连接复合材料等效

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航天返回舱雷达探测技术研究

电波科学学报 2024年第1期39卷 3-11页

作者：刘伟郝艳军葛页邱风周伟奇刘志栋许辉夏凌昊杨予昊饶江滨汪润生张景东南京电子技术研究所南京210039 中国电子科技集团公司智能感知技术重点实验室南京210039 江苏省探测感知技术重点实验室南京210039 中国人民解放军63610部队库尔勒841000

雷达在探测航天返回舱黑障区时,因受到等离子体鞘套干扰,长期存在跟踪不稳定甚至丢失等问题。本文从等离子体鞘套与电磁波相互作用机理出发,提出了航天返回舱黑障区电磁特性仿真方法和再入场景回波仿真方法;结合仿真与实测数据研究获取... 详细信息

雷达在探测航天返回舱黑障区时,因受到等离子体鞘套干扰,长期存在跟踪不稳定甚至丢失等问题。本文从等离子体鞘套与电磁波相互作用机理出发,提出了航天返回舱黑障区电磁特性仿真方法和再入场景回波仿真方法;结合仿真与实测数据研究获取黑障区目标回波特征,提出了基于鞘套快时变特性的目标检测方法;设计了返回舱黑障区认知探测流程,将其应用于多频段雷达装备成功完成了多次返回舱探测任务,保障了黑障区稳定跟踪,基本解决了航天返回舱黑障区雷达探测问题。

关键词：航天返回舱黑障区雷达探测电磁仿真认知探测技术

北极航道短波组网通信效应及极区粒子沉降对其影响的研究

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极地研究 2024年第1期36卷 12-25页

作者：葛淑灿徐彬李海龙徐彤朱梦言蒙林吴健中国电波传播研究所山东青岛266107 电子科技大学电子科学与工程学院四川成都610000

北极航道是指穿过北冰洋,连接大西洋和太平洋的海上航道,北极航道的快速发展对世界政治经济格局将产生深远影响。现有极区单台站短波通信易受极区恶劣空间环境因素的影响,可通率不高,无法对北极航道船舶的安全航行提供可靠保障。本文针... 详细信息

北极航道是指穿过北冰洋,连接大西洋和太平洋的海上航道,北极航道的快速发展对世界政治经济格局将产生深远影响。现有极区单台站短波通信易受极区恶劣空间环境因素的影响,可通率不高,无法对北极航道船舶的安全航行提供可靠保障。本文针对北极航道短波通信保障需求,搭建基于确定性模型的短波通信覆盖区评估理论框架,探究复折射指数射线追踪功率计算方法,进而评估北极航道短波组网通信效应,同时开展了高能粒子沉降等极区电离层扰动对北极航道短波传播效应影响的研究,旨在为短波组网北极航道通信效能评估与站网规划设计提供理论基础。

关键词：短波组网通信极区粒子沉降射线追踪北极航道东北航道

ICG IDM情况介绍及卫星导航干扰检测定位技术发展分析

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全球定位系统 2024年第4期49卷 10-21页

作者：靳睿敏甄卫民韩超陈丽陈奇东杨会贇崔翔谷明月中国电波传播研究所山东青岛266107 电波环境特性及模化技术重点实验室山东青岛266107 山东科技大学电子信息工程学院山东青岛266590

GNSS广泛地应用于各行各业,但是存在卫星导航信号落地功率低,极易受到各种有意和无意的电磁干扰影响,会对卫星导航应用造成严重的威胁.随着卫星导航的广泛应用,卫星导航信号受干扰问题引起了国际的广泛关注.全球卫星导航系统国际委员会(... 详细信息

GNSS广泛地应用于各行各业,但是存在卫星导航信号落地功率低,极易受到各种有意和无意的电磁干扰影响,会对卫星导航应用造成严重的威胁.随着卫星导航的广泛应用,卫星导航信号受干扰问题引起了国际的广泛关注.全球卫星导航系统国际委员会(International Committee on Global Navigation Satellite Systems,ICG)为此成立了专门的卫星导航干扰检测与削弱(IDM)工作组,旨在开展各国在该领域的政策法规、相关技术及IDM系统建设的研讨与交流.本文介绍和分析了ICG IDM的重要进展及研究态势,并对干扰检测定位理论技术及国内外卫星导航干扰监测系统的研究进展进行了梳理,对深化卫星导航干扰监测的理论与技术研究及保障卫星导航安全具有重要的技术借鉴与研究支撑.

关键词： ICG IDM GNSS干扰检测定位技术发展

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基于双层氮化硅减反射垂直光栅耦合器

光学学报 2024年第2期44卷 282-291页

作者：吉喆李东付士儒严英占贾大功石家庄铁道大学机械工程学院河北省工程机械动力与传动控制重点实验室河北石家庄050043 中国电子科技集团公司信息科学研究院北京100041 天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息科学与技术教育部重点实验室天津300072

针对传统光栅耦合器在耦合过程中需要入射光倾斜一定角度且耦合效率低的缺点,提出了一种双层Si_(3)N_(4)减反射垂直光栅耦合器结构。基于时域有限差分法,对双层Si_(3)N_(4)薄膜结构的上、下层Si_(3)N_(4)厚度,下层Si_(3)N_(4)与光栅的... 详细信息

针对传统光栅耦合器在耦合过程中需要入射光倾斜一定角度且耦合效率低的缺点,提出了一种双层Si_(3)N_(4)减反射垂直光栅耦合器结构。基于时域有限差分法,对双层Si_(3)N_(4)薄膜结构的上、下层Si_(3)N_(4)厚度,下层Si_(3)N_(4)与光栅的距离及上、下层Si_(3)N_(4)之间的高度进行了详细讨论。分析结果表明,对于双层Si_(3)N_(4)减反射垂直光栅耦合器结构,横电波(TE)模式下在1550 nm波长处可以获得超过94%(-0.26 d B)的垂直耦合效率,3 d B带宽为107 nm(1485~1592 nm),具有良好的低损耗特性和带宽特性。同时,在现有加工工艺基础上,对该器件进行了容差分析。分析得知,当光纤光栅对准容差在-1.92~1.92μm范围内、对准角度容差在-1.8°~1.8°范围内时,双层Si_(3)N_(4)减反射垂直光栅耦合器可以获得超过80%的耦合效率。

关键词：垂直光栅耦合器 Si_(3)N_(4)薄膜减反射耦合效率

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碳化硅真空纳米电子器件技术分析

真空电子技术 2024年第3期 63-75页

作者：任大鹏李兴辉韩攀阳仲子琪中国电子科技南湖研究院浙江嘉兴314000 上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240 中国电子科技集团公司第十二研究所微波电真空器件国家级重点实验室北京100015

新兴的真空纳米电子器件兼具固态器件集成电路和传统真空电子器件的优势。但和硅器件同工艺、同片集成的现状,限制了其在恶劣环境的应用。使用宽禁带半导体碳化硅材料制备真空纳米电子器件,可在耐辐射基础上兼具抗高温特性,使该器件具... 详细信息

新兴的真空纳米电子器件兼具固态器件集成电路和传统真空电子器件的优势。但和硅器件同工艺、同片集成的现状,限制了其在恶劣环境的应用。使用宽禁带半导体碳化硅材料制备真空纳米电子器件,可在耐辐射基础上兼具抗高温特性,使该器件具备良好的综合优势。文章分析了硅器件及集成电路发展中面临的问题,回顾了真空纳米电子器件的发展历史,介绍了碳化硅材料的相对优势以及SiC基真空纳米电子器件研究现状,并对该器件发展及应用前景进行了分析。

关键词：碳化硅真空器件纳米器件抗温抗辐射