振动型本征混响室场均匀性仿真分析

为比较分析振动本征混响室与机械搅拌混响室的场均匀性性能,针对振动型本征混响室(VIRC)腔壁不断振动的特点,提出了一种振动型本征混响室的场均匀性建模与仿真方法。将腔壁振动等效为多个细小腔壁在振动方向上随机振动,并将一个腔壁振动的混响室离散化为多个固定外形的混响室,则计算全部固定外形混响室中工作区域的电场即可获得振动型本征混响室的场均匀性。由此建立了振动型本征混响室的矩量法数值模型,进行低频段(200~400 MHz)的场均匀性仿真,并采用电场分量柱状图与Rayleigh分布概率密度曲线一致性比较的方法论证了建模与仿真的有效性。然后在200~400 MHz范围内将振动型本征混响室与同体积同外形的机械搅拌混响室进行场均匀性仿真对比,发现前者比后者的场均匀性标准偏差低0.5 dB以上,从而证明了在同体积同外形腔室结构条件下,振动型本征混响室较机械搅拌混响室能更有效的改善混响室的低频段性能。     

频率搅拌混响室场均匀性与搅拌带宽选取方法分析

为了确定混响室在频率搅拌方式下的有效搅拌带宽这一参数,在分析矩形谐振腔原理的基础上,简要阐述了频率搅拌混响室实现电场"统计均匀"的工作原理,并进一步对搅拌带宽的选取原则进行了分析。在尺寸为10.5m×8m×4.3m的大型混响室内,通过矢量网络分析仪测量了少模与过模状态下收、发天线间的传输参数S21,利用测得的S21参数分析了该混响室在频率搅拌方式下的低频特性,并给出了不同搅拌带宽下场均匀性验证的方法。试验结果及数据处理表明:该混响室在频率搅拌方式下最低可用频率与机械搅拌方式基本相同;在过模状态下,选择合适的搅拌带宽能够得到统计均匀的场环境;当工作频率为500MHz～1.5GHz时,其最小有效搅拌带宽约为30MHz。     

材料磁导率对混响室场性能影响的仿真分析

为了在混响室的设计过程中合理地选择材料,以达到优化混响室场性能的目的,采用基于矩量法的电磁仿真软件FEKO分别对使用3种不同磁导率材料混响室的电磁场进行了仿真计算,从场强大小和场均匀性两个方面研究了材料磁导率对混响室场性能的影响。仿真结果表明:材料的磁导率越大,混响室内电场强度的各分量最大值和场强平均值越小,并且材料磁导率的变化不改变混响室内电场的分布情况。从场均匀性方面来看,对于3种不同磁导率材料的混响室,在80和150MHz频点处,其场均匀性均满足标准IEC61000-4-21的要求。     

混响室时域有限差分数值模型的快速计算方法

应用时域有限差分(FDTD)法对混响室进行时域建模仿真,结合快速Fourier变换(FFT)可得到混响室的宽频响应,但由于混响室本质上属于高品质因数(Q)的谐振腔体,仿真时往往遇到计算时间冗长的问题。为克服该问题,基于腔体储能衰减规律,推导出了混响室内电场强度衰减与Q值的关系式,实现了混响室损耗后处理方法。该方法可预估混响室时域仿真所需的时间步数,由一次无损耗仿真结果,可实现混响室在不同损耗程度下的数值模型快速计算。对实际混响室进行数值建模,模型计算结果与实测数据一致性较好,验证了提出方法的正确性。仿真发现:混响室的场均匀性随工作频率增大而变好,而当损耗程度大于实际情况时,场均匀性会出现一定恶化。该处理方法为混响室和其他电磁腔体的时域3维全波快速仿真提供了新思路,具有参考价值。     

采用双馈源的混响室场性能优化数值分析

为了优化混响室的场性能,提出了采用双馈源的混响室设计思想,从原理上对混响室采用双馈源的可行性进行了分析,并采用矩量法分别对单双馈源条件混响室进行数值模拟计算,从场强大小和场均匀性两方面研究了采用双馈源对混响室场性能的影响。数据结果表明,采用双馈源时能显著改善混响室工作区域的场均匀性能,并且要产生相同大小的场强,采用双馈源能降低对功率放大器的要求,进而降低混响室的测试成本。     

发电机转子高频段混响室场均匀性仿真

本文介绍了发电机转子高频段混响室场均匀性校准内容,利用仿真软件对实验环境进行建模,在1.1GHz频率下进行场均匀性校准仿真.通过仿真区域中9个位置的电场强度值计算得到场均匀性偏差.根据获得的仿真结果,在相应频段混响室的场均匀性符合RTCA/DO—160G标准中的相关规定.     

混响室测试区场均匀性分布规律仿真分析

为了研究混响室工作区(或称测试区)场均匀性分布规律,用电磁仿真软件FEKO建立了混响室的物理模型。采用矩量法结合物理光学法,计算混响室测试区24个位置的电场强度,比较得出的3个大小不同测试区电场的标准偏差,发现工作区域2的标准偏差小于工作区域1的标准偏差,而工作区域3的标准偏差小于工作区域2的标准偏差,这说明电场的均匀性随测试区体积的减小而提高,越靠近工作区的中央电场均匀性越好,用于进行电磁兼容测试的待测物最好放在工作区的中央位置。     

声学散射体对混波室独立采样点的影响

为研究散射体对独立采样的影响,已提出了一种利用基于声学理论的Schroeder散射体来增加低频时的独立采样点数的方法,以改善混波室在低频时的性能。通过时域有限差分(FDTD)数值仿真与实验相结合,给出了不同频率散射体加入到装有搅拌器的混波室的前后采样点功率密度的相关系数以及相应的独立采样点;分析了数值仿真与实验的结果,给出了加入散射体前后天线校准因子(ACF)随频率的变化关系。结果证明散射体能有效增加混波室在低频时的独立采样点数,为改善混波室的低频性能提供了思路。     

混响室校准测试

混响室用于辐射干扰测试,以其造价便宜、测试重复性好等优点越来越受到广泛的重视,深入开展混响室的优化设计、测试方法、统计理论等方面的研究,可为更规范应用混响室测试方法提供科学的依据。为研究混响室在使用之前需要进行的校准测试,以评估其性能,并获得几个重要的校准参数,利用清华大学建造的混响室,从场均匀性,天线校准系数,品质因数等方面评价空腔混响室的性能。进行4次测试的结果表明设计的混响室品质因数高,电场均匀性良好。测试的重复性非常好,建造的混响室能够很好的用于电磁兼容测试。     

关于提高铅膏化学组成一致性的研究

添加剂在铅膏中分布不均匀,是导致电极微观结构差异的根本原因。为保证电池电化学性能的一致性,作者在和膏的干搅拌阶段进行试验,找出最佳干搅拌时间,并在工艺中固定下来。结果表明改善和提高了电池的一致性。     

混响室与均匀场辐射敏感度测试相关性研究

针对混响室(RC)与均匀场辐射敏感度测试结果差异较大的问题,基于不同测试场地中被测设备(EUT)敏感元件的接收功率相等,推导了混响室与均匀场等效的临界辐射干扰场强计算式,提出了一种新的混响室条件下辐射敏感度测试方法,分析了混响室与均匀场辐射敏感度测试的差异及原因。以计算机机箱为被测设备,置于机箱内的单极子天线为敏感元件,分别在混响室和均匀场中进行试验。结果表明:对于两种不同的测试环境,该方法得到的辐射敏感度具有较好的一致性,可以将该方法应用于复杂电大尺寸设备的辐射敏感度测试。     

混响室散射场条件下的场线耦合数值计算

为探究混响室(reverberation chamber,RC)散射场条件下的电磁场与导线之间的耦合规律,利用矩量法对混响室散射场条件下的场线耦合规律进行了仿真研究。根据谐振腔理论,分析了理想情况下混响室腔体内的电磁环境,利用电磁仿真软件FEKO构造与真实混响室尺寸1:1的仿真模型,并在仿真模型的测试区域内放置不同长度、形状的导线,通过数值计算对导线中的平均感应电流进行仿真计算。数据结果表明:导线中的平均感应电流呈谐振分布;当导线弯曲时,平均感应电流的分布与直导线情况相同;当导线出现折点时,折点处为平均感应电流极小值,折点两侧平均感应电流反向。     

基于平面波叠加的混响室场环境模拟与测试仿真

针对电磁混响室难以仿真的问题,分析了平面波叠加模拟混响室场分布的合理性,根据理想混响室特征给出了叠加平面波的幅值、极化角度等参数设置的细节信息。在此基础上,利用Matlab调用FEKO的混合编程方法进行了场环境模拟,检验结果表明,叠加场环境特性与混响室场分布特性保持了一致。利用该方法,对某开缝矩形腔体的屏蔽效能进行了仿真测试,并取得了与实测数据相符的结果,其屏蔽效能约为15 d B。该方法有效避免了对混响室的精确建模,大大降低了混响室条件下相关测试仿真的难度与计算量,同时为深入分析混响室场环境特性提供了一条捷径。     

共享铁塔无源干扰水平的求解与分析

新增基站天线使得共享铁塔的散射场更为复杂,不连续散射体在多激励源下存在耦合效应,进而导致传统输电线路无源干扰求解算法中电场积分方程推导用边界条件产生变化.为此,基于输电线路无源干扰散射场的产生机理,考虑不连续电磁散射体之间的耦合效应,提出了一种基于大面元物理光学法(large elemen-physics optic,LE-PO)算法的共享铁塔无源干扰水平改进求解方法.基于互易定理和等效原理,推导出了共享铁塔散射体二阶耦合散射后的边界条件,对其进行联立求解,获得了互耦背景下各散射体的等效源,然后对等效源进行积分求解以得到共享铁塔散射场,最终实现无源干扰水平的准确求解.单个基站天线与单根铁柱电波暗室实验结果表明,考虑耦合的无源干扰求解方法的相对误差为2.62％,而传统LE-PO算法的相对误差为9.85％.     

频率搅拌嵌套混响室法箱体屏蔽效能计算与测试

为实现对小尺寸箱体电磁屏蔽效能的测试,对嵌套混响室法在频率搅拌方式下的测试原理进行了分析,并从散射参数的定义出发,推导了屏蔽效能的计算方法。根据该方法,在某大型混响室内构建测试系统,利用喇叭天线与制作的单极子天线,对体积为1 m×0.8 m×0.7 m的箱体屏蔽效能进行了测试。测得的S21参数证明了频率搅拌调节场分布的有效性,而S22参数验证了混响室内测得的天线反射系数要高于其实际真值。进一步数据处理表明:屏蔽效能测试结果与天线位置的选取无关,利用改进后的屏蔽效能计算式可有效消除天线类型对测试结果的影响,这将大大提高测试的可重复性。     

混响室漫射场下PCB板多导体传输线响应分析

为研究印制电路板(PCB)多导体微带线在复杂腔室电磁环境下端点响应特性,基于Monte Carlo方法,构建混响室漫射场电磁环境来模拟腔室电磁环境;并结合Agrawal场线耦合理论,对PCB板上多导体传输线节点响应进行分析;利用混响室、频谱仪等设备搭建实验平台对仿真结果进行实验验证。结果表明:利用Monte Carlo统计方法仿真得到的全向辐照环境与混响室电磁环境有较好的一致性;多导体微带线始端感应电流峰值出现的频点不满足f=nc/2L(n=1,2,3,…;c为传输速率,一般取光速;L为传输线长度),电流感应信号会随频率的增加出现衰减趋势;微带线端接负载阻值的变化不会影响到耦合曲线的变化规律,但电流感应信号幅值会随负载阻值的增大而减小。     

混响室中漫射场对同轴电缆的耦合规律

在模拟真实电磁环境的混响室中,电缆受到的是腔体内电磁场多次反射而形成的传播和极化方向随机的漫射场辐照。为此,利用仿真软件FEKO对漫射场条件下的场线耦合规律进行了建模与仿真研究,并提出了在混响室中使用网络分析仪和电光转换设备对同轴电缆耦合规律进行测试的方法。同时针对电缆终端负载以及加载物布局变化对混响室中电缆耦合规律的影响进行了分析。通过混响室中漫射场对同轴电缆耦合规律的测试发现:同轴电缆的耦合频点与单平面连续波对其辐照产生的激励耦合规律有较好的一致性,但不会受到电缆放置位置以及辐照方向的影响;同时同轴电缆终端负载以及加载物布局的变化虽然会对其终端耦合电流的大小产生影响,但不会干扰到其耦合频点。     

基于时域有限差分网格生成改进算法的混响室简便计算方法

为解决时域有限差分(FDTD)方法中零厚度平面的剖分问题,实现对有损混响室的快速简便数值计算,提出了一种基于三角面元的FDTD网格剖分改进算法,并将混响室的缝隙泄露、趋肤效应等导致的损耗等效为混响室内空间介质损耗,将混响室内搅拌器与腔体壁均等价为无厚度的理想电导体,结合FDTD网格剖分算法建立有损混响室简便模型,采用三维旋转矩阵实现搅拌器的步进。从混响室的储能和统计均匀特性着手,对仿真和实测得到的归一化场强和品质因数进行对比,并采用Kolmogorov-Smirnov(KS)检验的方法考察仿真结果、实测结果与其相应的理论值的归一化电场强度累积分布函数(CDF)曲线拟合度,检验结果均接受了原假设,且大部分P值均高于0.5,验证了所建简化混响室模型的正确性。     

水介质中Na_(0.44)MnO_2/C复合电极的制备与性能研究

高温固相法合成Na_(0.44)MnO_2,分别与纳米粒状乙炔黑(cb)和中孔管状线性碳纳米管(CNT)进行非原位复合,探讨了导电剂种类、分散方式和加入量对Na_(0.44)MnO_2/C复合电极在含锌、锰离子中性水溶液中电化学性能的影响。结果表明,Na_(0.44)MnO_2与碳纳米管复合宜采用液相搅拌方式,而乙炔黑与Na_(0.44)MnO_2复合则更适宜采用机械混合方式。与Na_(0.44)MnO_2/cb复合电极相比,Na_(0.44)MnO_2/CNT复合电极具有更优的动力学特征,突出表现为大电流充放性能明显改善,且低电流密度下易获得高的起始放电比容量,且随循环次数的增加,可较快地增至稳定(~300 mAh/g,100 mA/g);添加量增大,电极性能得以进一步改善,但容量并未成比例地提高。     

平果可控串补工程及其在南方电网中的作用

文章对平果可控串补(TCSC)工程的控制特性进行了理论分析,并对天平Ⅰ回(Ⅱ回)线旁路串补、投入固定串补(FSC)和投入FSC TCSC这三种不同的运行方式在增加系统传输容量和提高系统稳定性方面做了理论分析和仿真实验,仿真结果验证了平果可控串补在改善南方电网稳定性方面的积极作用.