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。     

固定散射体对提高源搅拌混响室性能的研究

为提高源搅拌混响室的性能,对固定散射体提高源搅拌混响室场均匀性的情况进行了研究。首先根据谐振和模式搅拌理论对固定散射体的作用进行了理论分析,然后通过实测结果对基于复杂结构电磁场全波计算软件(FEKO)的仿真方法有效性进行了验证,最后对3种相同尺寸、不同类型混响室(传统的机械搅拌混响室、源搅拌混响室、加入固定散射体的源搅拌混响室)的场均匀性进行了仿真。结果表明:除个别频点外,混响室在单独源搅拌方式下的场均匀性要低于机械搅拌的,而在源搅拌混响室中加入3组固定散射体(搅拌器)后,其场均匀性指标普遍改善,性能与机械搅拌基本相当。由此可见,作为提高混响室性能的一种手段,固定散射体的加入能够改善源搅拌混响室的场均匀性,而在此基础上的复合搅拌方式则有可能产生性能更好的混响室方案。     

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。     

基于位置替代法的无线电引信混响室敏感度测试方法

针对引信敏感度分步测试方法工作量大、测试时间长等问题,提出了基于位置替代法的无线电引信混响室敏感度测试方法。利用混响室统计均匀的特性,将场强测试设备与受试设备同时置于混响室内进行测试,用测试位置平均场强替代引信受试位置场强,从而得到引信敏感度阈值。试验结果表明:各测试频点在不同采样点处测量值的平均值与均匀场测试结果相关性最好,相关系数可达95%,最小值与均匀场测试结果误差最小,其相对误差在3 d B范围内。与分步测试方法相比,该测试方法避免了试验中对受试设备的移动,减小了工作量,具有更好的实用性。     

混响室与均匀场中引信电磁辐射抗扰度测试相关性研究

针对均匀场环境下电磁辐射抗扰度测试难以满足大线度受试设备及高场强测试需要的难题,借助混响室在测试空间和强电磁场模拟等方面的优势,提出了混响室条件下无线电引信电磁辐射抗扰度测试方法。该方法基于混响室步进工作模式和腔体内某点处的场强值与输入功率的平方根成正比的基本原理,首先测算出被试引信置入前不同频率、不同搅拌器位置下实验点的场强值与输入功率平方根的比值,再通过实验测试引信受干扰发火时对应的输入功率,计算确定受试引信在不同测试频点、不同搅拌器位置下的电磁辐射干扰场强。实验结果表明:以搅拌器旋转一周过程中搅拌器处于不同位置处测量确定的电磁辐射干扰场强最小值作为混响室条件下无线电引信的干扰场强临界值,不仅在数值上接近均匀场环境下的测量结果,而且2种实验环境中测试结果的相关系数达到了0.97,体现了混响室电磁辐射抗扰度测试方法的可行性。     

传输线馈电的混响室时域仿真与实验验证

归一化场强是对混响室仿真结果进行实验验证的重要参量,而品质因数是表征混响室性能的关键指标。为了简化归一化场强的计算并实现对品质因数的合理评估,给出了适用于一般线天线端口的传输线式馈电模型,通过参数的对比验证了该馈电模型的正确性,并从混响室储能平衡角度,推导出品质因数关于归一化场强的关系式。采用该馈电模型,应用时域有限差分算法对实际混响室进行了数值仿真,并对几个代表性频点做了实验验证。结果表明:应用该馈电模型并将空气区域电导率设置为20μS/m,得到的归一化场强平均值逼近于实测结果,而品质因数随频率升高呈振荡上升的趋势。这为混响室的优化设计和品质因数的数值评估提供了新思路。     

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。     

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。     

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。