基于数字波形合成的PCM/FM调制技术

随着无线通信向数字化、软件化发展,采用软件无线电技术实现各种通信功能成为目前研究的热点。在广泛应用的PCM/FM遥测体制中,PCM/FM调制模块也可采用基于软件无线电的数字方法来实现。相比于模拟技术,数字技术可以改善模拟锁相调频电路的低频响应特性,有利于增强系统的稳定性和灵活性,并能有效地提高传输效率和保证传输性能。在PCM/FM调制的数字化实现方案中,结合了直接波形合成(DWS)及数字上变频(DUC)技术,以DSP为核心,通过软件算法将PCM信号分解为基带I、Q(同相、正交)信号,I、Q信号分别与各自的载波相乘后相加形成正交调制数据流,然后经过D/A转换得到正交调制模拟信号。其中的软件算法部分采用MATLAB语言进行全精度仿真及验证。     

光电耦合器位移损伤效应研究

文章针对光电耦合器在空间辐射应用中的位移损伤效应,选取了一种典型的光电耦合器4N25进行了1MeV高能电子辐照试验,获得了辐照后器件电流传输比参数（CTR）的退化与电子注量的关系:在试验注量范围（1.3×1012 ~1.5×1013 cm-2）内,nCTR与电子通量成反比。通过位移损伤对器件及材料作用过程的分析,探讨了光电耦合器位移损伤效应作用机理。     

再入等离子体流动及其电磁波传输效应研究

基于求解N-S方程的数值方法和求解波动方程的WKB方法,建立了高超声速再入等离子体流场及其对电磁波传输影响的计算分析手段。通过比较分析飞行条件下再入体周围等离子体分布及其对通信的影响,初步验证了计算分析方法的可行性。在对再入等离子体流场数值模拟的基础上,计算了不同频率电磁波在等离子体介质中的传输特性,分析了再入体壁面催化条件及等离子体碰撞频率等因素对不同频率电磁波传输特性的影响。研究表明:再入高度越高,壁面催化对等离子体分布及其电磁波传输的影响越大;当电磁波频率低于特征碰撞频率时,碰撞频率可对电磁波传输特性产生显著影响。     

潜地导弹试验中的速变参数遥测

本文简述潜地导弹试验中速变参数遥测的重要性、技术途径及全容量记忆重发糸统在水下适变参数测量中的技术特点。由于采用 PCM 传输体制和自适应编码技术来测量速变参数,能较好地解决速变参数传输系统的测量精度问题。本文重点对飞行试验所测适变参数结果作了可靠性分析,进行了 PAM 系统与 PCM 系统测量误差的比较。最后提出进一步改善的建议。     

关于BAYLY PCM安装使用的几点心得

在数字通信中，脉冲编码调制（PCM）在光纤通信、数字微波通信和卫星通信等方面获得了相当广泛的应用。目前，民航北京、上海、广州三大区域管制中心中的华北大区甚高频建设已经接近尾声。甚高频建设显然要求具有容量大、传输可靠和误码率低等特点的光纤传输。在这一背景下，具有上述特点的光纤传输对于甚高频建设具有不可忽视的重要意义。华北大区甚高频项目采用了加拿大BAYLY公司的PCM设备作为光纤传输的中继设备，与电信光缆构成了大区甚高频传输的主用通路（备用通路由复用器与卫星通信构成）。作为参加华北大区甚高频建设的一员，笔者曾参与安装内蒙古地区七个站点的BAYLY PCM，在具体的安装和使用过程中发现了BAYLY PCM的一些优缺点，有些心得体会，现将其列出，与大家探讨和商榷，以期更好地使用该设备，从而进一步提高光纤传输的效能和稳定性，为整个甚高频大区建设做出有力的保障。     

非结构网格高超声速MHD流场逆风格式数值模拟

应用逆风通量分裂格式在非结构混合网格上对二维高超声速理想磁流体绕钝头体的流场进行了数值模拟。控制方程为Euler方程耦合Maxwell方程的理想MHD方程,空间离散采用AUSM格式,时间推进采用显式5步Runge-Kutta格式。引用双曲型散度清除技术加强·Ｂ＝0的条件。计算模型为二维钝头体,在高超声速来流条件下,对不同磁感应强度的均匀分布磁场干扰下的流场进行了计算,得到了较满意的结果,并与有限的参考文献进行了对比。结果表明本文发展的方法可用于高超声速MHD方程的求解。     

InGaP/GaAs/InGaAs倒装结构三结太阳电池的辐照损伤仿真分析

为了保证倒装结构三结电池在空间辐射环境中使用的可靠性,揭示倒装工艺引入位错缺陷对电池辐射衰减的影响,文章基于泊松方程和载流子传输方程建立了倒装结构InGaP/GaAs/InGaAs三结太阳电池的物理模型,在地面等效实验验证的基础上,研究辐射以及电池内部位错缺陷对电池输出的影响。首先通过模型研究了微观载流子复合与电池电学性能之间的关联,发现当1 MeV电子入射注量达到1014 cm-2时,该电池中少数载流子复合由辐射复合起主要作用转变为由非辐射复合起主要作用。此外,文中还给出了InGaAs底电池的非辐射少数载流子寿命以及电池电学参数与穿透位错密度（TDD）的函数关系,发现随着TDD的增加,辐照对少子寿命和电池性能的影响均减弱。     

高精度地磁场模拟系统的设计与研究

根据地磁导航半实物仿真中磁场环境仿真需求,建立了高精度地磁场模拟系统,通过试验说明了系统中建立零磁空间的必要性并验证了磁屏蔽筒的屏蔽效果,同时对系统的准确性和实时性进行了试验研究。仿真结果表明,在考虑响应时间的前提下,系统能够准确实时地模拟飞行航迹上的地磁总场值,能够为地磁匹配导航半实物仿真提供真实可信的磁场仿真环境。     

基于PWE法的电磁晶体带隙结构分析

用平面波展(PWE)法计算了一维电磁晶体的带隙结构.将电场(或磁场)和介电常数以傅里叶级数展开并代入标量波动方程,获得了横电/磁波入射时一维电磁晶体的本征方程,求解得带隙结构.另用传输矩阵法求出多层介质结构的传输特性,获得带隙特性.用算例研究了介电常数比和填充率对带隙结构的影响.结果表明:PWE法可有效用于电磁晶体带隙结构的分析.     

高功率微波能量传输特性及电波环境效应研究

高功率微波能量传输是空间太阳能电站能源系统的关键技术。在能量传播过程中受降雨等因素影响发生衰减。计算结果表明,传输仰角越低,降雨强度越大,能量传输效率越低。非相干散射雷达观测的分析证实了高功率电波的注入使得电离层环境特性发生一定变化,导致电离层电子温度、电子密度增加和不稳定性的发生,并通过计算机模拟,初步探索电子温度、电子密度增加机理,这对研究高功率微波传输特性,建立传播效应模型具有重要的意义。     

满足电子枪电场与电子束参数优化的极板个数确定

为保证透射电子显微镜的电子枪输出电子束符合要求,研究极板个数对电子枪电场与电子束的影响.通过计算机建模和仿真分析,探究不同极板个数(N)下的电子加速效果、电场强度及电子束质量.结果表明,在N=6时,电场强度平均值高、均匀度好,电子在相同加速电压作用下具有最高速度,电子束聚焦性能较好.极板个数最佳值的确定,可为电子枪的具...     

复合相变热沉在电子设备热管理中的应用

某些特殊电子设备的短时高功耗运行往往会引起急剧温升,进而导致设备失效。文章采用膨胀石墨/高碳醇复合相变材料(PCM)作为热沉,针对某高功耗模块进行了散热仿真,并与传统铝热沉进行了对比,结果表明无主动散热平台下PCM热沉显著优于铝热沉。同工况温箱实验进一步验证相变热沉散热特性,并与仿真结果进行对比,结果表明实验结果与仿真结果具有一致的温度变化趋势,但由于相变温度范围的差异导致不同时间段温升速率不同。分析了二者的差异及原因,为严酷条件下应用相变材料进行热设计和热管理提供参考。     

基于粒子云方法研究地磁场对运动电子束的时空分布影响

空间电荷效应是空间带电粒子分布直接产生的相关效应,对于理解空间辐射环境有着重要意义。为研究地球磁场对空间电荷效应的影响,文章通过数值求解Poisson方程和相对论粒子运动方程,建立粒子云（particle-in-cell, PIC）自洽模型,并构建地球偶极子磁场模型作为内磁层背景磁场（空间分布L值为3～7）。在模型基础上,给出内磁层典型电子束结构（能量0.1～100 keV）的两种初始分布（Uniform和Gaussian分布）,模拟电子束在地磁场影响下的动力学过程。结果表明:电子束结构受地磁场影响出现纵向的整体偏转,并由于自场效应产生了纵向的拉伸和横向的发散;电子束整体的偏转角主要受地磁场强弱以及电子束运动与磁场夹角影响,而拉伸和发散效应则主要受电子束能量等参数所影响。     

20cm口径离子推力器性能建模与仿真

为了分析国内首台通过在轨飞行测试的20cm离子推力器栅极系统束流离子运行特性和推力器性能,针对该推力器栅极系统建立了束流引出二维数值仿真计算模型,利用PIC/MCC数值仿真计算方法,模拟束流引出过程中带电粒子在电场作用下的加速、聚焦与引出、带电粒子与中性原子之间的相互作用、电场和等离子体流场之间的相互耦合等过程。数值计算结果显示,屏栅截获的离子电流约为1.71×10 -4 A,加速栅截获的电流和CEX离子电流分别为0 A和9.11×10 -7 A,因此,加速栅电流的主要来源是冲击到其表面的CEX离子,证明了加速栅电流的主要来源是冲击到其表面的CEX离子,计算的加速栅截获电流与束流电流之比约为0.114%。试验测得推力器运行4000h期间,电子反流极限电压始终为75~90〖KG*9〗V,其变化幅度很小,这意味着中和器发射的电子在栅极系统中的反流不会导致其发生失效。理论计算结果与试验测试值相比,误差约为1.08%。〖JP〗     

涂层电子束重熔对裂纹的影响及控制

由于涂层电子束重熔技术自身的特点,涂层重熔处理后材料表面极易形成裂纹,已成为阻碍电子束重熔技术工业化应用的主要障碍之一。为解决此问题,加快推动涂层电子束重熔技术的工业化应用,本文综述了国内外涂层电子束重熔的研究进展,着重介绍了涂层电子束重熔裂纹的产生机理及防治措施,并针对目前涂层电子束重熔技术面临的问题提出了解决途径。     

电子束辐照多层介质能量沉积规律的仿真研究

电子束辐照多层介质能量沉积规律研究是进行脉冲电子束辐照动力学研究的基础,同时它也是一个难点。文章利用改进的SANDYL程序构建模型,计算了在200 J/cm2能通量下,具有不同平均入射动能的电子束辐照碳酚醛/铝/碳酚醛/铝（C-ph/Al/C-ph/Al）结构和铝/金/铝/金（Al/Au/Al/Au）结构时的能量沉积情况,并由此得出电子束辐照多层介质时的能量沉积规律:在能通量一定的情况下,随着入射电子平均动能的增加,其穿透能力逐渐增强,但是沉积能量的峰值逐渐减小,且峰值的位置逐渐向靶内层偏移;在每层介质内部,随着电子入射平均动能不同而呈现不同的能量沉积剖面;在介质交界面处,由于阻止本领的不同,沉积的能量不连续。     

Compact high-voltage accelerators of charged particles in space experiments

Some general problems of design and application of compact devices for the generation of pulse electric fields at a megavolt range in space experiments are discussed. The prospect of various applications of powerful electron beams for active diagnostics of upper layers of atmosphere, radiation belts and the earth's magnetic field is also reviewed. The proposed development of powerful impulsive devices is dictated by limitations of energy resources in spacecraft together with a need to get a good signal-to-noise ratio for reliable data recording. Compact devices which directly transform electric energy of a low-voltage source (solar batteries, chemical elements, nuclear reactor, etc.), into the energy of a megavolt charge particle beam of high impulsive power appear as reliable means for satisfying these requirements. In this paper, the basic practical schemes of energy transformation procedures are considered and the optimal operation parameters of high-voltage storage and transformer systems are discussed. Proper application of combined high-voltage insulation techniques result in the development of experimental models of heavy-current electron beam accelerators capable of generating beams of 300–500 kV, 3–5 kA, with a pulse duration of 15 × 10⁻⁹ sec at a frequency of 10 Hz. Typical applications of electron beam accelerators including the generator of electron-beam-controlled discharge laser beams are also described.     

Theory of type III radio bursts in the interplanetary space: I. Derivation of permittivity tensor for the system consisting of electron beam and solar wind plasma

The tensor of permittivity for the system “electron beam - plasma of the interplanetary space” is derived in the approximation of geometrical optics. The problem is one-dimensional; all parameters such as density of the beam and of the solar wind plasma, and the induction of the interplanetary magnetic field are assumed to be dependent only on the distance to the Sun. The beam is generated by an active region during a solar flare, and it is a source of radio bursts of type III in the interplanetary space. The tensor of permittivity was obtained to close field equations by a material equation. On the basis of these equations it becomes possible to study theoretically the amplitude-frequency characteristics of the radio bursts as disturbances of the above-described beam-plasma system.     

Dynamics of space welding impact and corresponding safety welding study

This study was undertaken in order to be sure that no hazard would exist from impingement of hot molten metal particle detachments upon an astronauts space suit during any future electron beam welding exercises or experiments. The conditions under which molten metal detachments might occur in a space welding environment were analyzed. The safety issue is important during welding with regards to potential molten metal detachments from the weld pool and cold filler wire during electron beam welding in space. Theoretical models were developed to predict the possibility and size of the molten metal detachment hazards during the electron beam welding exercises at low earth orbit. Some possible ways of obtaining molten metal drop detachments would include an impulse force, or bump, to the weld sample, cut surface, or filler wire. Theoretical models were determined for these detachment concerns from principles of impact and kinetic energies, surface tension, drop geometry, surface energies, and particle dynamics. A weld pool detachment parameter for specifying the conditions for metal weld pool detachment by impact was derived and correlated to the experimental results. The experimental results were for the most part consistent with the theoretical analysis and predictions.