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。     

混响室内基于统计特性的屏蔽效能测试

针对传统屏蔽效能定义的测试方法存在的不足,提出了混响室条件下基于统计特性的屏蔽效能测试方法,并从理论上阐述了其优越性。应用仿真软件FEKO对屏蔽体电场强度数据采集方式进行了仿真计算,结果表明选择中轴线采样能够有效反映屏蔽体的屏蔽特性。开发了基于统计意义和多点数据采集的混响室屏蔽效能测试系统,研究了尺寸为800 mm×700 mm×1000 mm的小屏蔽体在不同缝隙尺寸下的屏蔽效能。同时通过对传统定义和统计定义下屏蔽效能重复性测试,结果表明,混响室内基于统计特性的屏蔽效能测试方法相比传统测试手段具有更好的重复性,更加适于工业应用。     

宽带混响电磁屏蔽效果检测系统设计

运用波模搅拌混响技术即混响室技术,能够产生一个较均匀的电磁场或一个场强均匀分布的检测空间.使用该种技术可以执行电磁兼容测量,检验电缆或检测件的屏蔽效果.本文介绍了波模搅拌混响技术的基本原理,并对利用波模搅拌混响技术实现电子器件的电磁屏蔽效果自动检测装置的设计,进行了详细论述.另外,给出了某种电缆在不同时间、不同地点所测试的电磁屏蔽效果,并对其数据进行比较.     

颅内压检测分析仪电磁屏蔽效能定量计算方法

提出一种定量计算无创颅内压检测分析仪电磁屏蔽效能的方法,使仪器电磁泄漏这一不可控因素变得可控。基于经典Schelkunoff原理及传输线理论推导出平面波屏蔽模型,并引入箱体孔隙修正系数对屏蔽模型进行修正;对修正前后的屏蔽模型进行仿真分析,获得箱体屏蔽效能计算模型;通过辐射发射试验对屏蔽前后仪器的辐射场强数据进行测试,对测试结果与模型计算结果进行比较。结果表明仪器的屏蔽效能计算值与试验值场强衰减一致,故将该计算模型作为颅内压检测分析仪电磁屏蔽效能定量计算的一种方法,同时为医用电气设备电磁兼容设计、测试及整改提供重要参考。     

非全屏蔽式动车辐射发射测试装置研究

为较准确地测试出动车(EMU)行进过程中车体最大的辐射场强值,有必要降低背景噪声对测试的影响。引入了一种非全屏蔽箱体,该屏蔽箱体是根据电磁屏蔽理论设计,利用金属外壳、铁氧体层以及泡沫角锥吸波材料的多层复合屏蔽结构,对背景噪声的电场强度进行有效衰减。通过仿真软件对非全屏蔽箱体的抑制能力进行检测,初步得到了屏蔽箱体内部的电场分布情况,以及屏蔽箱体内外空间的电场分布图。测试结果表明,当背景噪声频率为80 MHz~2 GHz时,非全屏蔽箱体中放置测试天线的位置,背景噪声的电场强度会由1 V/m衰减至0.25V/m以下,各频点平均衰减80%以上。对于波源设置在动车车体其他位置,各频点平均衰减至0.1 V/m以下,抑制效果明显。由这些数据结果初步验证了非全屏蔽箱体的引入对于测试动车最大辐射场强的必要性,以及进行实物测试的可行性。     

电磁兼容试验中的混响室技术

分析了电磁兼容试验用混响室技术,它主要包括混响室的校准和性能参数确定。在屏蔽腔内安装转动的搅拌桨使得混响室内部电磁场在统计上分布均匀且各向同性。混响室辐射抗扰度测试技术分析及与电波暗室技术对比说明该测试技术造价低、测试空间大、速度快,可廉价替代暗室测试,且已被国际标准广泛接受。     

基于BLT方程的有孔箱体屏蔽效能分析

为了计算有孔金属屏蔽箱体的屏蔽效能,根据Robinson算法和电磁拓扑理论,提出了一种基于BLT方程的有孔箱体屏蔽效能分析方法,推导出了屏蔽箱体、孔逢、入射波等参数与屏蔽效能的关系式,并扩展到孔阵、偏心孔以及任意极化角的情形,分析了开孔形状、孔阵的孔间距、孔阵开孔面积以及开孔数量对屏蔽效能的影响。在0~2 GHz范围,对单孔和孔阵箱体的屏蔽效能进行仿真,并与Robinson算法以及CST仿真结果进行了对比,验证了方法的有效性。数值仿真结果表明:开孔面积不变时,开孔数量越多屏蔽效能越好;开孔数量不变时,开孔面积越小屏蔽效能越好;在开孔面积以及开孔数量都不变时,孔阵的孔间距越大屏蔽效能越好。     

光电系统监测设备电磁屏蔽设计的系统法研究

某光电系统中监测设备需要满足GJB 151A-1997中陆军平台的电磁兼容指标要求,但在标准测试中,电场辐射测试结果超出RE102标准要求,为解决此问题,提出了监测设备的电场屏蔽系统设计方法,设计了电磁屏蔽结构并实施。首先,阐述了监测设备的RE102标准测试方法及测试结果。其次,在分析测试结果的基础上,提出了电磁屏蔽设计的技术指标,并从电磁兼容的系统设计法角度,提出了监测设备电磁屏蔽预设计的方法。最终,结合电磁屏蔽理论,对屏蔽箱体进行了设计,确定了箱体的材料、厚度及结构。针对孔缝等电磁屏蔽不连续结构,采用理论计算方法,在10kHz~30MHz频段内进行了屏蔽效能计算,分析了屏蔽加固的必要性,并对必须采用屏蔽加固措施的缝结构进行了设计。实验结果表明,施加电磁屏蔽措施后,监测设备通过RE102标准测试,且在305kHz频率处屏蔽效能为23.58dB,满足屏蔽设计指标要求。     

基于屏蔽暗箱窗口法的材料电磁脉冲屏蔽效能时域测试

针对现有材料电磁脉冲屏蔽效能时域测试方法的不足,提出使用屏蔽暗箱窗口法进行材料屏蔽效能的时域测试。分别在频域和时域分析了影响材料屏蔽效能测试的因素,并根据分析结果搭建了屏蔽暗箱窗口法的时域测试系统。在搭建的系统中测量了有、无屏蔽材料时的时域波形参数,并计算了峰值比值屏蔽效能。结果表明:测试点应靠近窗口;窗口尺寸的改变比箱体尺寸的改变对于测试结果的影响更大,应尽量选择大尺寸窗口;时域测试中脉冲上升时间应<1ns。实测频域试验表明,采用屏蔽暗箱窗口法与屏蔽室窗口法的测试结果基本一致,总体比法兰同轴法的测试结果偏大。综上所述,屏蔽暗箱窗口法有很好的适用性,能够可靠评价材料的时域屏蔽效能。     

Study on High Current Experiments of Measurement Box Located on Platform of Series Canacitor Comoensation for UHV Power Transmission Project

串补装置的平台测量箱位于电容器平台上,用于测量串补装置的各个电流,与可能流过数十kA的管母和连接支路的距离较近,因此,需要考核强电磁场情况下平台测量箱的电气性能指标。首先,给出箱体的电磁屏蔽效能工程计算公式,并据此估算出平台测量箱的工频电磁屏蔽效能;然后对平台测量箱进行大电流试验,用以模拟实际工况下的强工频电磁环境,测试平台测量箱体的工频电磁屏蔽效能和此情况下平台测量箱的性能。需要指出的是提出的大电流试验无法充分验证工频以外频率下平台测量箱的电磁兼容性。然而,鉴于大电流试验结果和箱体电磁屏蔽效能计算公式的计算结果一致,可根据计算公式对平台测量箱在各种频率下的电磁骚扰的抗扰度做出合理的估计。     

大型微波混响室及其设计研究

在微波混响室中进行武器装备电磁辐射发射和抗扰度等电磁兼容测试有其他测试场地无法比拟的优越性,而混响室设计的相关研究多是针对各不同标准提供的较小尺寸的混响室开展的。针对武器系统电磁兼容测试对大型微波混响室的需要,在对微波混响室的主要原理、特点等进行了详细分析的基础上,详细阐述了微波混响室的各主要设计要素的设计,重点提出适应于大型微波混响室设计的、优化的混响室尺寸比例,并扼要地阐述了微波混响室的辅助设计。通过对某大型微波混响室实例的设计分析、仿真计算,证明了设计的有效性,为适用于武器系统电磁兼容测试的大型微波混响室的设计提供了依据。     

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。     

影响电磁混响室辐射抗扰度测试结果重复性的因素分析

电磁混响室的系统造价低,测试时间短,对真实电磁环境的模拟更有效,在电磁兼容测试中,其测试准确性、不确定度等方面具有独特的优势,因而已被大量用于辐射抗扰度测试,但测试中的一些细节有待深入研究,其中关键问题之一是测试结果的重复性。为此,利用清华大学建造的混响室实验研究了发射天线和接收天线位置、工作区等对辐射抗扰度测试校准参...     

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。     

采用替代法的电磁混响室辐射发射测试

电磁混响室已被大量用于辐射抗扰度测试,但在辐射发射测试方面还有待深入研究。替代法是电波暗室中常用的辐射总功率测量方法,其测试准确度高、重复性好。为此,使用各种标准天线作为被试品,通过计算仿真和试验测量,研究替代法用于混响室辐射总功率测试的可行性,在此基础上选取替代法的标准辐射源,明确基于标准辐射源的辐射总功率计算方法。...