摘要：为了掌握相控阵天线近场辐射特点,根据波束形成原理,提出了三角格栅相控阵天线辐射近场的数学模型,并进行了仿真验证。计算结果与仿真结果相比,相控阵天线主波束上场强幅度最大偏差约1 dB,吻合较好。利用该模型对相控阵天线的电场近场分布特点进行了分析。在近场未形成主波束的区域,波束存在多个波峰和波谷;该区域内法线上场强出现极大值时发射方向在指向各观察点的方向附近徘徊。随着距离增大,波峰和波谷聚拢,波束宽度逐渐收窄;发射方向的徘徊区间慢慢变小,形成主波束后发射方向与实际波束指向一致。所得结论同样适用于矩形格栅相控阵天线。研究结果为相控阵天线的电磁兼容设计、辐射近场测量提供了理论依据和指导。

摘要：随着公路桥梁的建设和隔震技术的发展,近断层隔震桥梁的抗震性能研究十分必要.以一座简支微弯梁桥为例,通过非线性时程的方法,探讨简支梁桥在近场地震作用下桥梁的减隔震特性及参数变化规律.分析结果表明,该隔震简支梁桥在近场地震作用下,墩底弯矩和支座位移比远场地震作用下大;采用隔震技术后,在近场地震作用下,减震效果仍有效;纵横向支座位移随屈服强度的增加而减小,且均有随初始刚度增加而减小的趋势;墩底弯矩因波脉冲不同和各墩刚度不一,随初始刚度和屈服强度的变化不一.

摘要：针对现有单源情况下近场目标定位的窄带克拉美-罗界(Cramér-Rao Bound,CRB)都是基于均匀直线阵模型,且没能全面分析其CRB的特性和具体的影响因素。该文首先推导了基于窄带模型的单源费雪信息矩阵,进而通过求舒尔补和雅克比变换,得到非均匀线阵条件下近场测距和测向的非矩阵形式的闭式CRB解析式。通过对该式从阵列相关因素(如阵列结构、阵列孔径等)和目标信号相关因素(如目标信号频率和信噪比等)两方面进行分析,揭示了影响目标角度和距离估计性能的物理因素,为后续阵列及信号的设计提供了理论指导。在最大孔径给定的情况下,可通过设计合理的阵元配置方式,实现最优的测距和测向效果。蒙特卡洛仿真结果验证了理论分析和上述结论的正确性。

摘要：为了降低三维成像声纳系统的复杂度,并保证系统在整个水下探测范围内具有准确的波束图,提出兼顾远场和近场性能的便携式三维成像声纳设计方法.该设计采用十字型阵列实现三维声纳成像,相比平面阵,极大降低了硬件复杂度,设备灵活轻便.针对发射阵列,提出近场条件下的多频发射波束形成算法,根据十字型阵列的景深划分多个发射聚焦区间,并通过菲涅尔近似,配置各聚焦区间的时延参数,保证近场的波束性能.针对接收阵列,提出优化的CZT (chirp zeta transform)波束形成算法,可实现远场和近场条件下的快速波束形成,且计算量低于其他波束形成算法.仿真实验表明,在近场聚焦区间内,该算法的角度分辨率和旁瓣高度变化差异较小,波束图性能稳定.实际水下实验证实该设计可以在探测场景内获得清晰的水下三维图像.

摘要：为了评估装药水下近场爆炸威力,将威力评估与结构毁伤联系起来,提出了效应靶方法。通过对边界可滑移圆板的试验和理论研究,建立并验证了靶板变形计算方法,获得了近场爆炸能量时序分配特性。提出了无量纲化的威力损伤因子,用以建立不同靶板的等效关系。在此基础上,初步设计了基于效应靶的装药近场威力评估试验设计和试验方法。试验结果表明,在近场爆炸范围内,随着爆炸距离增加,冲击波和气泡两个作用阶段的变形能比例为先快速减小再趋于平缓变化。与常规威力评估方法相比,效应靶评估方法更能体现装药水下近场爆炸威力的破坏作用。

摘要：根据口径近场的时域谱，可以在全频段评估口径的绕射特征，从而建立紧缩场口径设计的一般准则。在X波段8～12GHz，计算了几种限度为5m×5m口径的近场时域谱。计算结果表明，在紧缩场设计中，为降低边缘绕射场电平，方口径优于圆口径，理想多项式锥削优于余弦锥削和均匀分布。提出两种工程化的边齿设计方法，在口径场均匀分布条件下，近场时域干扰谱分量均低于-25dB。口径近场计算均采用口径场卷积法。

摘要：为了解决低压高速电力线通信(power line communication,PLC)网络电磁辐射准确测量的问题,研制一套基于球形探头的近场电场测量系统。从理论上分析球形探头的场强变换原理,设计测量系统,并获得了变换因子的表达式。研究进一步提高测量系统灵敏度的方法,设计高输入阻抗的电压跟随电路。通过大量的试验进行验证,得到了测量系统在1～30MHz频率范围内所能测量PLC网络电磁辐射场强的范围,研究表明,在现有PLC网络电磁辐射限值下,该近场电场测量系统能够满足测量要求。

摘要：提出口径近场特征谱的概念,以描述口径设计近场特征。特征谱包括角域谱和时域谱,分别定义为口径近场区空域场和频域场在角域和时域的变换。理论分析和计算结果表明,特征谱可以在角域和时域上分离有限大口径的直达波和绕射波,因而可以用来描述口面尺寸、形状和场分布等条件改变时绕射场的相对变化,这对紧缩场设计具有参考价值。基于口面场卷积法,计算、比较了限度为5m×5m圆口径和方口径近场在X波段特征谱分布。并导出:口径近场角谱为口径场角谱和网络响应函数角谱的乘积,网络响应函数等效于一个空间角谱滤波器。

摘要：为控制电子设备工作温度,设备机箱上一般设计有用于通风散热的孔阵.孔阵的存在造成了电磁能量的泄漏,导致设备内外电磁信号的相互干扰.当辐射源与屏蔽体间距及相邻屏蔽设备间距满足近场条件时,必需进行近场屏效分析.本文基于电磁场理论,阐述了孔阵屏蔽效能的有限元计算原理,对比分析了近场数值计算屏效和基于平面波理论计算屏效两种方法,研究了相关参数对近场屏效的影响规律,提出了提高近场屏效的设计方法,并在此基础上对不同形状孔阵进行了屏效数值计算.理论分析和仿真计算结果表明,基于平面波理论的孔阵屏效计算方法不能用于近场屏效计算,数值法是近场屏效计算的有效方法;数值仿真表明,在保证孔阵面积不变的条件下,通过减小孔规格与辐射源波长的比值、增加孔数可以提高近场屏效,但工程中常用的三种形状的孔阵近场屏效基本相同.

摘要：表面等离激元是一种外界光场与金属表面自由电子相互作用的电磁模式,具有很强的近场电磁场特性.由于在近场区域可以超越衍射极限,因此对于设计光学近场聚焦器件具有重要意义.不同于广泛研究的圆环形、椭圆环形以及螺旋环形表面等离激元透镜,本文研究由多个矩形狭缝构成的圆环表面等离激元透镜及其近场模式.单个矩形狭缝产生的表面等离激元在向圆心传播的过程中会发生相干干涉,在特定位置处出现表面等离激元干涉环,其大小及空间位置与透镜狭缝单元的数量和透镜的尺寸大小有关.调节透镜的尺寸和数量导致干涉环消失时,透镜的聚焦效果最好.调节每个狭缝单元的空间转角可以产生表面等离激元的几何相位,最终实现表面等离激元透镜的中心聚焦,且干涉环消失时,聚焦效果最好.