IR/mm W双模制导仿真双色波合路器设计

IR/mm W双模制导仿真双色波合路器设计

一、IR/mm W双模制导仿真用二色波组合器设计(论文文献综述)

姜鑫[1](2018)在《基于抛物面的红外与毫米波金属网栅复合技术仿真分析》文中指出随着现代计算机技术、电子对抗技术的迅猛发展,传统单模制导武器由于其自身缺陷问题已不能适应现代战场环境,多模制导武器凭借其可以融合多频段制导优势而逐渐登上历史舞台,成为各军事强国竞相发展的新一代制导技术。波束复合器作为多模制导领域的关键技术之一具有极其重要的研究地位,红外/毫米波双模波束复合器被认为是最有前景的研究方向之一。论文针对被测多模导引头提供共光路红外/毫米波光束问题,深入研究了高透射红外信号、高反射毫米波信号的波束复合器关键技术,主要的研究内容包括以下几个部分:首先,举例归纳国内外已有的波束组合器类型,总结其优缺点,明确结构类型并说明其系统组成及其工作方式。阐述了红外/毫米波波束复合器的基本工作原理和技术指标,对比分析几种准直复合方案后,根据技术指标要求以及网栅结构对红外/毫米波的光电特性理论,设计并优化了抛物面金属网栅式的红外/毫米波复合器结构,整体结构由红外准直系统、毫米波准直系统、波束复合器组成,使用电磁仿真软件并结合时域有限差分法和有限元法对本系统进行了理论分析和仿真研究。其次,以技术指标为依据,对3-5μm波段的红外光束进行光学准直系统设计,在此基础上仿真了离轴抛物面金属网栅结构,根据傅里叶变换、衍射成像等原理分析了含有离轴金属网栅的红外准直系统对光强分布、对成像位置、成像分辨力、像面对比度和信噪比、金属网栅红外透过率的影响。针对毫米波准直系统,建立了抛物面金属网栅的数学模型,依据等效电路理论,仿真分析了系统对毫米波信号的屏蔽效能,分析了金属网栅加工误差对毫米波束相位的影响,研究了抛物面金属网栅对毫米波束衍射的影响,给出毫米波反射系统静态电磁场分布效果图。最后,分析了红外与毫米波系统相互制约的参数问题,根据仿真结果和理论计算给出红外/毫米波整体系统的合理性参数设计方案,使系统较好的透射红外信号的同时具备良好的毫米波屏蔽特性,最终得到质量较好的共光路红外/毫米波准直光束。

刘永猛,谭久彬,刘俭,张大庆[2](2010)在《高透光率金属网栅微波/红外二色波组合器》文中研究指明为了实现微波/红外半实物仿真技术中的信号耦合,提出了一种基于高透光率金属网栅的宽频段二色波组合器结构,并建立了金属网栅二色波组合器的微波反射特性和红外透射特性分析模型。为了验证基于高透光率金属网栅的二色波组合器的可行性和分析模型的有效性,利用激光直写工艺在锗基底上制作了金属网栅二色波组合器样片;为了减小倾斜入射时不同极化情况下微波反射率的差异,金属网栅垂直极化和平行极化方向的周期分别设为500μm和400μm。在微波暗室中测量了金属网栅二色波组合器样片在12~18GHz频段的微波反射率,并利用傅里叶红外光谱仪测量了样片在10~12μm波段的红外透射率。计算和测量结果显示,高透光率金属网栅二色波组合器的微波反射率优于-1.5dB,红外透射率约为83%,表明高透光率金属网栅可用作一种新型的宽频段微波/红外二色波组合器。

宗志园,许戎戎,施凌飞,吴文[3](2009)在《毫米波/红外复合制导半实物仿真关键技术研究》文中认为对毫米波/红外复合制导的半实物仿真进行了研究,给出了仿真系统的总体方案,引入毫米波/红外双波束合成器以实现真正意义的复合制导仿真。对毫米波目标的模拟仿真、红外目标的模拟仿真以及双波束合成器等系统关键技术进行了重点分析和阐述,提出了利用分形频率选择表面实现双波束合成器的方法,给出了具体设计实例,仿真和实测结果表明该波束合成器对毫米波信号的透射性能稳定,对长波红外信号的反射率平均保持在85%,并对8mm和3mm毫米波/红外复合制导体制均适用。

曲兆俊[4](2007)在《双模仿真关键技术分析与设计》文中研究表明红外/毫米波双模复合制导技术被认为是最有发展前景的制导技术,它实现了光电互补,从而克服了各自的不足,又综合利用了二者的优点。红外/毫米波双模制导技术的出现,特别是红外/毫米波共孔径导引头的出现之后,需要开发一种与之相应的仿真测试工具,而支持系统开发的最重要技术就是半实物仿真。与单模仿真的情况相比,双模仿真必须能够同时向双模共孔径导引头提供毫米波和红外场景,因此红外/毫米波双模半实物仿真被认为是最具有挑战性的。目前欧美等国都在积极进行双模半实物仿真技术的研究,并取得了很大进展。我国目前处于起步阶段,仍需在关键技术进行研究和突破。基于双模仿真的需要,对双模仿真的两个关键技术——二色波束组合器以及红外动态场景投射系统进行分析和设计。根据双模仿真的需要,给出了双模仿真系统的总体结构。重点对两个关键子系统进行分析。对于波束组合器,分析并确定了一个合理的结构形式。论述了波束组合器的工作原理,并给出主要技术指标要求。对于红外场景投射系统,分析了基于电阻阵列的红外投射器的主要技术指标,讨论了双模仿真对准直光学系统的特殊要求,最后给出准直光学系统的设计指标。波束组合器对毫米波信号的影响是双模仿真中首先考虑的问题,本论文从理论上分析了波束组合器对毫米波信号的畸变作用,给出了分析方法。波束组合器基质材料的属性直接关系到波束组合器的各项指标,为此研究了基质材料选择的依据,包括毫米波透过率、插入相位延迟、基质材料尺寸、镀膜等因素。确定了基质材料,并对材料厚度进行了优化。最后完成了红外准直光学系统的设计。针对给定的技术指标,讨论了该系统的设计难点,分析和确定了光学系统的结构形式,选择了合适的光学材料,给出了设计结果并对像质进行了评价,最后对光学系统进行了公差分析。

章雪挺[5](2003)在《红外/毫米波双模制导仿真用二向色镜的研究》文中认为毫米波/红外双模成像制导仿真用二向色镜,是用于毫米波/红外双模成像仿真技术的关键器件。它最直接的作用是在反射红外光谱波段的同时透射毫米波辐射,从而把两种波长相差很大的电磁场信号分开。对二向色镜进行深入的研究与设计,以及进一步的实验测试与验证,对于弥补国内在这方面的技术缺陷有非常重要的意义。 国外较成熟的二向色镜制备方法是在介质基板上镀多层介质红外高反射膜。而利用较新的一维光子晶体技术设计全角度的红外反射膜则是一条新的思路。一维光子晶体全方位反射器打破了金属反射镜和介质反射镜的壁垒,实现了极低损耗和在全角范围内的极高反射率。文中分析了一维光子晶体的禁带产生机理,比较了其与传统周期介质反射镜的计算结果的异同,给出了在二向色镜工作波段一维光子晶体的禁带计算结果。 二向色镜的插入使毫米波场产生了畸变,导致了毫米波回波信号的失真。文中利用Richmond的力矩方法对毫米波场下插入介质平板的普适情况进行了建模,并给出一定数值结果。 由于二向色镜的特殊性而对薄膜材料以及基板材料提出了较高的要求与限制。文中根据薄膜材料与基板材料的选择原则,在对材料进行理论和实验研究的基础上进行了详细的比对选择。并利用一维光子晶体禁带计算方法设计并优化了实验膜系。 红外波段的测量比较成熟,但对于毫米波段的测量研究尚不完善。本文给出了直接在傅立叶红外光谱仪中进行的红外波段透射率(实际是反射率)测量结果,在毫米波波段,通过自行设计的测试方法与测试系统,给出了在HP8510矢量网络分析仪下测得的未镀膜、镀膜样品的比对测试结果。

章雪挺,顾培夫[6](2002)在《IR/mm W双模制导仿真用二色波组合器设计》文中研究说明概述了IR/mmW二色波组合器在IR/mmW双模制导仿真系统中的关键作用 ,分析了国外目前二色波组合器的几种设计的技术途径 ,重点介绍了采用最新的一维光子晶体概念和设计方法对二色波组合器的红外高反多层膜进行设计的技术方案

二、IR/mm W双模制导仿真用二色波组合器设计(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、IR/mm W双模制导仿真用二色波组合器设计(论文提纲范文)

(1)基于抛物面的红外与毫米波金属网栅复合技术仿真分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 红外与毫米波复合技术发展现状及分析
        1.2.1 国外发展状况
        1.2.2 国内发展状况
        1.2.3 国内外文献综述
    1.3 本文主要研究内容与方法
第2章 复合器总体方案与电磁计算理论
    2.1 复合器系统方案分类
    2.2 红外/毫米波复合器技术指标
    2.3 红外与毫米波系统研究方法
        2.3.1 时域有限差分法
        2.3.2 有限元法
    2.4 本章小结
第3章 红外系统设计与分析
    3.1 技术指标与初始结构设计
        3.1.1 技术指标
        3.1.2 初始结构设计
        3.1.3 金属网栅波束复合器的倾斜与离轴仿真
    3.2 金属网栅复合器对系统成像的影响
        3.2.1 局部平面金属网栅垂直于光轴的光强分布
        3.2.2 局部平面金属网栅倾斜光轴的光强分布
        3.2.3 金属网栅复合器倾角与成像位置的关系
        3.2.4 金属网栅倾角对成像分辨力的影响
        3.2.5 金属网栅复合器的倾角对透射率的影响
        3.2.6 金属网栅倾斜时成像对比度与信噪比
        3.2.7 局部金属网栅与整体抛物面金属网栅光学性能对比
    3.3 本章小结
第4章 毫米波系统建模与仿真分析
    4.1 抛物面金属网栅建模
    4.2 毫米波系统仿真结果与分析
        4.2.1 等效电路理论与电磁场分布
        4.2.2 网栅屏蔽效能分析
        4.2.3 金属网栅衍射现象研究
        4.2.4 相位偏差分析
    4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及科研成果
致谢

(2)高透光率金属网栅微波/红外二色波组合器(论文提纲范文)

1 引 言
2 金属网栅二色波组合器原理与建模
    2.1 金属网栅二色波组合器微波反射率的计算模型
    2.2 金属网栅二色波组合器红外透射率计算模型
3 数值分析和实验验证
    3.1 金属网栅微波垂直和平行极化下的反射率
    3.2 金属网栅二色波组合器红外透射率
4 结 论

(3)毫米波/红外复合制导半实物仿真关键技术研究(论文提纲范文)

1 半实物仿真系统总体方案
2 关键技术研究
    2.1 毫米波目标的模拟仿真
    2.2 红外目标的模拟仿真
    2.3 双波束合成器的设计研制
3 结论

(4)双模仿真关键技术分析与设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景与研究意义
    1.2 双模半实物仿真国内外发展现状
        1.2.1 国外发展现状
        1.2.2 国内发展现状
    1.3 主要研究内容
第2章 IR/MMW双模仿真系统总体分析
    2.1 IR/MMW双模仿真系统的组成
    2.2 毫米波信号生成系统
    2.3 二色波束组合器
        2.3.1 二色波束组合器的结构形式
        2.3.2 二色波束组合器的性能参数
    2.4 动态红外场景投射系统(DIRSP)
        2.4.1 基于电阻阵列动态红外场景投射器(DIRSP)性能参数
        2.4.2 准直光学系统
    2.5 本章小结
第3章 二色波束组合器关键技术分析
    3.1 双模仿真系统中的电磁畸变分析
        3.1.1 单脉冲雷达
        3.1.2 波束组合器引起的毫米波电磁畸变
    3.2 波束组合器基质材料的选择
        3.2.1 基质材料的毫米波透过率分析与仿真计算
        3.2.2 基质材料的插入相位延迟
        3.2.3 基质材料的尺寸要求
        3.2.4 镀膜对基质材料的要求
        3.2.5 石英玻璃的性能
    3.3 石英基质材料厚度优化
    3.4 本章小结
第4章 红外准直光学系统设计
    4.1 指标分析与初始结构确定
    4.2 红外光学材料的选择
        4.2.1 光学性质考虑
        4.2.2 其它方面的考虑
    4.3 设计结果与像质评价
        4.3.1 设计结果
        4.3.2 像质评价
    4.4 本章小结
第5章 红外准直光学系统公差分析
    5.1 公差生成
    5.2 公差分析
    5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢

(5)红外/毫米波双模制导仿真用二向色镜的研究(论文提纲范文)

中文摘要
英文摘要
第一章 意义与模型
    1.1 制导技术的发展方向
    1.2 研究背景与意义
    1.3 研究内容
第二章 二向色镜的设计方法
    2.1 镀有红外反射膜的介质平板
    2.2 泡沫基板上的选频表面
    2.3 衍射光学器件
第三章 一维光子晶体与红外反射镜
    3.1 传统红外介质多层高反射膜
    3.2 一维光子晶体技术的应用
第四章 毫米波场下的平板插入
    4.1 单脉冲雷达分析
    4.2 圆截面介质材料的散射场分析
    4.3 二向色镜模型的数值计算结果
第五章 材料选择与膜系设计
    5.1 介质材料的一般性质
    5.2 薄膜材料的选择
    5.3 基板材料的选择
    5.4 膜系结构的设计
    5.5 实验参数
第六章 红外波段与毫米波波段的测试
    6.1 近红外波段反射率测试
    6.2 毫米波段的测试
第七章 总结与展望
    7.1 工作总结
    7.2 有待突破的技术要点
硕士期间完成的工作
致谢
附录 国防项目验收总结报告

(6)IR/mm W双模制导仿真用二色波组合器设计(论文提纲范文)

引言
1 IR/mmW复合制导仿真系统环境
2 国外IR/mmW二色波复合器的几种设计方案概述
    2.1 镀有红外反射膜的介质平板
    2.2 泡沫基板上的选频表面
    2.3 衍射光学器件
3 用一维光子晶体技术设计二色波组合器
4 结论

四、IR/mm W双模制导仿真用二色波组合器设计(论文参考文献)

  • [1]基于抛物面的红外与毫米波金属网栅复合技术仿真分析[D]. 姜鑫. 哈尔滨工业大学, 2018(01)
  • [2]高透光率金属网栅微波/红外二色波组合器[J]. 刘永猛,谭久彬,刘俭,张大庆. 光学精密工程, 2010(04)
  • [3]毫米波/红外复合制导半实物仿真关键技术研究[J]. 宗志园,许戎戎,施凌飞,吴文. 航天控制, 2009(06)
  • [4]双模仿真关键技术分析与设计[D]. 曲兆俊. 哈尔滨工业大学, 2007(02)
  • [5]红外/毫米波双模制导仿真用二向色镜的研究[D]. 章雪挺. 浙江大学, 2003(01)
  • [6]IR/mm W双模制导仿真用二色波组合器设计[J]. 章雪挺,顾培夫. 红外技术, 2002(06)

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