《艦載高頻地波OTH雷達電磁兼容性能分析及最佳化技術研究》是依託哈爾濱工業大學，由宗華擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：艦載高頻地波OTH雷達電磁兼容性能分析及最佳化技術研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：宗華
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
艦載高頻地波超視距雷達能夠大幅增加艦船預警距離、提高機動性能，但複雜的上層建築會對艦船上短波天線的電磁特性產生影響，艦船上安裝的多部天線之間也會互相干擾，由此產生的複雜電磁環境會大大降低艦船電磁兼容性能。 本項目根據國內外的仿真設計技術及套用情況，結合我國艦船總體電磁兼容性設計的需求，一是提出艦載高頻地波超視距雷達電磁兼容特性分析的分散式仿真框架、總體結構及功能需求；二是建立艦載高頻地波超視距雷達全艦電磁兼容模型，並開發其仿真平台；三是根據電磁兼容仿真模型提出艦載高頻地波超視距雷發射信號邊帶抑制技術及天線最佳化布局方案，並驗證其有效性。 該系統可以利用艦載高頻地波超視距雷達和電子設備空間位置以及使用過程中的三維數據直觀顯示電磁干擾情況，了解研究區域的三維信息及綜合特徵，為艦船電磁安全性工程設計提供理論依據，具有廣闊的套用價值和發展前景。
結題摘要
高頻地波雷達發射垂直極化的電磁波，其在海面上的傳播路徑是彎曲的，具有繞射效應，能夠實現雷達的超視距(OTH)探測，在軍用和民用上都有很大的套用價值。艦載高頻地波OTH雷達能夠大大提高艦船的預警距離，提高其機動性能，但複雜的艦船上層建築會對艦船上短波天線的電磁特性產生影響，艦船上安裝的多部天線之間也會互相干擾。短波天線輻射電磁能量，它也是一類干擾源，它產生的複雜電磁環境會影響艦船電磁兼容性，如何預測和判斷這些影響是布置天線時需要慎重考慮的問題。 在艦船上實測是研究艦船電磁兼容特性的一個基本方法，但實測法既耗費人力物力成本，還需要花費大量的時間。隨著計算電磁學和計算機技術的快速發展，數值仿真方法成為一種行之有效的方法。數值方法中矩量法由於未知數目少、計算精度高而使用十分廣泛，但由於其生成稠密矩陣，計算效率較低，人們在其基礎上發展了多層快速多極子法方法，大大提高了計算效率。 本項目採用多層快速多極子法仿真研究艦載高頻地波OTH雷達的電磁兼容特性。首先對矩量法和快速多極子方法的實現做了研究，推導艦載短波天線的輻射並分析艦船平台有限空間上布置短波天線的注意事項。要保證仿真所得艦船上電磁環境貼合實際，必須精確構造艦船電磁模型，而細小金屬結構對電磁波傳播特性的影響可以忽略不計，為了提高效率需要簡化艦船幾何模型。本文使用專業的電磁計算軟體建立全尺寸的艦船模型並仿真艦船電磁環境，分析艦載高頻地波OTH雷達的電磁兼容性，包括艦載短波天線的電磁特性、艦船上表面電流以及敏感區域場強變化特點等。最後經過有效性檢查，驗證了本文仿真研究結果的正確性。 本項目根據國內外的仿真設計技術及套用情況，結合我國艦船總體電磁兼容性設計的需求，一是提出艦載高頻地波超視距雷達電磁兼容特性分析的分散式仿真框架、總體結構及功能需求；二是建立艦載高頻地波超視距雷達全艦電磁兼容模型，並開發其仿真平台；三是根據電磁兼容仿真模型提出艦載高頻地波超視距雷發射信號邊帶抑制技術及天線最佳化布局方案，並驗證其有效性。 該系統可以利用艦載高頻地波超視距雷達和電子設備空間位置以及使用過程中的三維數據直觀顯示電磁干擾情況，了解研究區域的三維信息及綜合特徵，為艦船電磁安全性工程設計提供理論依據，具有廣闊的套用價值和發展前景。
