一、电磁辐射场理论分析与传感技术

有电流电压的地方就有电磁辐射场存在，电磁辐射场的强度分布、极化特性、频谱特性等都与辐射体本身的特性有关。通过对电磁辐射场的测量，可以得到辐射体的许多本身与工作信息，电场电磁传感技术是其关键的核心技术。

（一）电场传感技术研究

目前课题组在电场传感技术研究方面有着很好的研究基础，理论上采用线性—非线性的解析方法分析了超宽带电场探头的检波电路；并设计多种架构的宽带全向电场探头，具有较大的动态范围，适用于地面、航空、航天和海洋的多种应用环境；频率可覆盖10Hz~40GHz，并发表多篇高质量论文和获得了多项专利。

图1 设计的电场传感器实物及结构图

主要成果有：

◆ 基于Koch分形天线的宽带全向电场探头.郭宏福(#); 侯华楠; 刘高高; 吕福胜. 中国发明专利, 授权, 2014.8.4, ZL201410379605.6

◆ 基于数据融合机制的宽带电场传感器平坦度优化方法. 郭宏福(#); 于颖; 姚璐; 翟斌. 中国发明专利, 申请, 2017.201711163833.X

◆ 便携式环境电场测试仪的设计与实现. 李丽智(#); 郭宏福; 张戬 .2007仪表自动化及先进集成技术大会, 中国重庆, 2007.10.22

◆ 超宽带电场探头检波电路的复杂信号解析分析. 孙常磊(#)(*); 郭宏福. 第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会（MCMI’2007）,中国福建厦门, 2007.10.22

◆ Analysis of UWB Electric-Field Probe with Different Materials. Guo Hongfu(#)(*); Fu Mi; Tang Jinfeng. 2010 9th International Symposium on Antennas Propagation and EM Theory, ISAPE 2010, Guangzhou, 2010.11.29-2010.12.2 ; EI

◆ 宽带全向场强探头. 郭宏福(#); 侯华楠; 刘高高; 吕福胜. 中国实用新型专利, 授权, 2014.8.4, ZL201420436774.4

（二）电场传感应用技术研究

目前课题组在电场传感应用技术研究方面，主要有电力高压线路的非接触检测技术开发，并获得了多项发明专利。

主要成果有：

◆ 非接触式超高压验电装置. 郭宏福(#); 付咪; 白丽娜; 郭晋西. 中国发明专利,授权, 2012.5.11, ZL201210146374.5

◆ 基于电场强度差分布曲线匹配的高压输电线验电方法. 郭宏福(#); 张凤霞; 高桂华; 邢文杰. 中国发明专利, 授权, 2014.6.6,  ZL201410249821.9 

（三）电磁辐射与电磁传播分析

目前课题组在电磁辐射与电磁传播分析方面也进行了许多研究，并发表多篇高质量论文和专著。

主要成果有：

◆ 2.4GHz Zigbee数传模块传输距离的估算方法. 郭宏福; 白丽娜; 郭志华. 西安电子科技大学学报, 2009.8.20, (04): 691~695 ; EI, ISTP

◆ 设备电磁辐射的评价与测量方法. 郭宏福(#); 白丽娜; 李丽智. 电子科技, 2010, 22(11): 81~84

◆ 基于2GHz～10GHz的短距离UWB信道的损耗估算方法与测试. 白丽娜; 郭宏福(*). 西北大学学报(自然科学版), 2010.6.25, (03): 423~427 ; ISTP

◆ 电波测量原理与实验. 郭宏福(#)(*); 马超; 邓敬亚; 刘高高. 西安电子科技大学出版社, 450000, 2015.2

◆ 电磁波传输辐射传播. 王一平; 郭宏福(*). 西安电子科技大学出版社, 441000, 2007

二、电磁辐射场测量与应用技术

基于电磁辐射理论，发展了大量的电场电磁测量与应用技术，例如电磁环境评估、电磁兼容分析、非接触高电压检测技术和非接触高压电气故障监测技术，在电子、电力等领域中存在着广泛的应用。

（一）电力高压设备局部放电测量与故障监测技术研究

在电力高压设备局部放电测量与故障监测技术研究方面有着很好的研究基础，进行了大量研究工作。提出了绝缘局放电的分形天线等效电磁辐射模型，仿真分析了GIS的局部放电的电磁辐射特性与传播特性，以及辐射过程中的电磁波极化特性，为GIS局部放电检测与故障评估建立理论基础。如图给出了GIS局放电电磁波泄漏特性。并发表多篇高质量论文和获得了多项专利。

图2 GIS局放电电磁波泄漏特性

图3 GIS局放电电磁波泄漏极化特性

主要成果有：

◆ Simulation and Measurement of PD-induced Electromagnetic Wave Leakage in GIS with Metal Belt. Guo, Hongfu(#); Lu, Fusheng; Ren, Kuan Fang. IEEE TRANSACTIONS ON DIELECTRICS AND ELECTRICAL INSULATION, 2014.8, 21(4): 1942~1949 ; SCIE, SSCI, EI, ISTP

◆ Investigation on Polarization Characteristics of PD-induced Electromagnetic Wave Leakage in GIS with Metal Belt. Guo, Hongfu(#); Qiu, Haoyuan; Yao, Lu; Huang, Fen; Ren, Kuan Fang. IEEE TRANSACTIONS ON DIELECTRICS AND ELECTRICAL INSULATION, 2016.6, 23(3): 1475~1481 ; SCIE, SSCI, EI, ISTP

◆ 宽带超高频局放检测壳装天线设计方法研究. 郭宏福(#)(*); 付咪; 许彩祥. 电波科学学报, 2011, (06): 1212~1217 ; EI, ISTP

◆ Visualization software design for PD mapping based on C + + and Matlab. Guo, Hongfu(#); Wang, Xunzhi; Tang, Jinfeng; Bai, Lina. 2011 Cross Strait Quad-Regional Radio Science and Wireless Technology Conference, CSQRWC 2011, Harbin, China, 2011.7.27-2011.7.30 ; EI

◆ The design of sensitive and wide dynamic range UHF PD detection sensor circuit. Guo, Hongfu(#)(*); Guo, Jinxi; Mei, Xiaoyun; Fu, Zuofeng. 2nd Annual Conference on Electrical and Control Engineering, ICECE 2011, Yichang, China, 2011.9.16-2011.9.18 ; EI

◆ A design of ultrasonic detecting circuit on partial discharge. Guo, Hongfu(#); Mei, Xiaoyun; Fu, Mi; Bai, Lina. 2011 Cross Strait Quad-Regional Radio Science and Wireless Technology Conference, CSQRWC 2011, Harbin, China, 2011.7.27-2011.7.30 ; EI

◆ 小型宽带GIS局放检测内置天线设计. 郭宏福(#)(*); 许彩祥; 唐金锋; 付咪; 白丽娜. 西安电子科技大学学报, 2012.11.16, (02): 159~163+171 ; EI, ISTP

◆ 放电脉冲电磁信号的时频特性测量与分析. 郭宏福(#); 吕福胜(*); 邢文杰; 弓树宏. 应用光学, 2012.12, 33(S): 90~95 ;

◆ Electromagnetic Leakage Characteristics Simulation of PD with the Specific Structure GIS Disc Insulator. Guo Hongfu(*); Fu Mi; Tangjinfeng. 10th International Symposium on Antennas, Propagation and EM Theory (ISAPE), Xi'an, CHINA, 2012.10.22-2012.10.26 ; EI, ISTP

◆ Design of a new type of ultra wideband planar antenna. Guo, Hongfu(#)(*); Xu, Caixiang; Tang, Jinfeng. 10th International Symposium on Antennas, Propagation and EM Theory (ISAPE), Xi'an, CHINA, 2012.10.22-2012.10.26 ; EI

◆ A Study of the Effect of Absorbing Materials in the UHF Sensor. Guo, Hongfu(#)(*); Fu, Mi; Tang, Jinfeng; Xu, Caixiang. 2nd International Conference on Advanced Engineering Materials and Technology (AEMT), Zhuhai, CHINA, 2012.7.6-2012.7.8 ; EI

◆ 外置式特高频局部放电检测传感器. 郭宏福(#); 付咪; 梅晓云; 杨超. 中国专利, 授权, 2013.1.30, ZL201310036619.3

◆ 声电一体局部放电检测传感器. 郭宏福(#); 梅晓云; 高桂华; 郭晋西; 吕福胜. 中国专利, 授权, 2013.5.8, ZL201320245728.1

◆ 局部放电工频同步信号传感装置. 郭宏福(#); 高桂华; 白丽娜; 付咪; 郭晋西. 中国专利, 授权, 2013.3.27, ZL201310102445.6

◆ Feature extraction based on the multiple harmonic analysis of 2-dimensional pattern of partial discharge. Gong, Yulong(#)(*); Guo, Jinxi; Guo, Hongfu. International Conference on Sensors, Measurement and Intelligent Materials (ICSMIM 2012), Guilin, CHINA, 2012.12.26-2012.12.27 ; EI

◆ 1.4GHz～2.4GHz超高频局部放电检测传感器. 郭宏福(#); 许彩祥; 付咪; 吕福胜; 郭晋西. 中国专利, 授权, 2013.5.8, ZL201320247218.8

◆ The fractal model of discharge electromagnetic radiation establishment and simulation. Hongfu Guo(#)(*); Huanan Hou. 2014 Cross Strait Quad‐Regional Radio Science and Wireless Technology Conference, CSQRWC2014，July 29‐Augus 

（二）液体介质特性电磁波测量方法与应用技术研究

在液体介质特性电磁波测量方法与应用技术研究方面有着很好的研究基础，进行了大量研究工作，并发表多篇高质量论文和获得了多项专利。

主要成果有：

◆ A cylindrical cavity sensor for liquid water content measurement. Hongfu Guo(#); Lu Yao; Fen Huang. Sensors and Actuators A: Physical, 2016.2.1, 238: 133~139 ; SCIE, SSCI, EI, ISTP

◆ 利用天线谐振频率测量物质含水率的方法及测量装置. 郭宏福(#); 许彩祥; 吕福胜. 中国专利, 授权, 2013.4.17, ZL201310134856.3

◆ A new measuring method of the relatively permittivity based on antenna's resonant characteristics. Guo, Hongfu(#)(*); Xu, Chao; Xu, Caixiang; Gao, Guihua. 2nd International Conference on Sensors, Measurement and Intelligent Materials (ICSMIM 2013), Guangzhou, CHINA, 2013.11.16-2013.11.17

◆ 油水界面测量传感器. 郭宏福(#); 张飞龙; 杨瑞科; 黄芬; 徐抄. 中国专利, 申请, 2015.2.13, CN201510080012.4

◆ 一种油水界面的测量方法. 郭宏福(#); 张飞龙; 黄芬; 李仁先; 徐抄 .中国专利, 申请, 2015.2.13, CN201510080032.1

◆ The Influence of Antenna S11 Parameter on the Measurement of Medium Characteristics with Microwave Method. Hong-Fu Guo(#)(*); Fen Huang. Cross Strait Quad-Regional Radio Wireless Conference 2015, 2015.8.12-2015.8.15

◆ 油水含水率测量传感器. 郭宏福(#); 杨志忠; 黄芬. 中国专利, 申请, 2016.8.24, CN201610716166.2

◆ 一种传感器天线. 郭宏福(#); 杨志忠; 黄芬. 中国专利, 申请, 2016.8.24, CN201610715676.8

三、电磁波测量信号的处理方法

在电磁波测量信号的处理方法研究方面进行了大量研究工作，并发表多篇高质量论文。

主要成果有：

◆ 一种快速实时工频信号采集处理的新方法. 郭宏福(#); 丰大军; 白丽娜. 电子科技, 2010, 22(12): 56~59 ; ISTP

◆ 放电脉冲电磁信号的时频特性测量与分析. 郭宏福(#); 吕福胜(*); 邢文杰; 弓树宏. 应用光学, 2012.12, 33(S): 90~95 ;

◆ Feature extraction based on the multiple harmonic analysis of 2-dimensional pattern of partial discharge. Gong, Yulong(#)(*); Guo, Jinxi; Guo, Hongfu. International Conference on Sensors, Measurement and Intelligent Materials (ICSMIM 2012), Guilin, CHINA, 2012.12.26-2012.12.27 ; EI

◆ 局放检测中信号降噪与特征分析方法研究. 唐金锋, 2013

◆ 实时滤波算法在局放检测中消除GSM干扰的应用. 唐金锋，郭宏福，白丽娜，许彩祥，2012