利用多天线源搅拌改善混响室场均匀性的分析

通过在混响室的简化三维模型中随机设置激励天线的位置和姿态实现多天线源搅拌因素的引入.与其他方法的对比验证确定利用矩形腔体的电并矢格林函数来仿真电偶极子激励下的电场分布.研究和分析了多天线源搅拌技术对传统混响室工作区域内场分布均匀性的改善作用,结果和理论分析吻合,其性能的提升会受到天线极化和工作频率的影响.     

双发射天线对混响室场性能影响的数值分析

提出了双天线激励混响室的方法,研究了双天线激励对混响室场性能的影响。分析了双天线改善混响室场均匀性的原理,对单天线激励下的混响室模型以及处于不同位置的双天线激励下的混响室模型进行了仿真计算,从场均匀性和场强两个方面研究了双天线对混响室场性能的影响,对双天线影响场强的机理进行了分析。研究表明:采用双天线激励改善了混响室工作区域的场均匀性;采用双天线可以降低对功率放大器的要求,降低大型混响室测试成本。最后对双发射天线在大型混响室中的应用进行了探讨和展望。     

混响室桨叶夹角对场均匀性影响的仿真及测量

用HFSS10．0对混响室进行仿真,研究了搅拌器的夹角对场均匀性的影响。首先阐述了混响室的特点及其场均匀性校准的原理和方法,然后根据实际混响室的尺寸,用HFSS10．0进行建模,通过仿真得出搅拌器在不同夹角情况下的场均匀性。最后根据仿真结果,对混响室的场均匀性进行测量,验证了合理的设计搅拌器会改善混响室的场均匀性,降低最低可用频率。     

混响室搅拌器位置优化的数值分析

为研究混响室搅拌器位置对测试区域场均匀性影响,采用基于矩量法的电磁仿真软件FEKO对混响室仿真模型进行数值计算,通过与遗传算法相结合对混响室搅拌器位置进行优化,得到了搅拌器位置的最优解以及相应的表征混响室测试区域场均匀性的电场标准偏差值.研究表明:搅拌器位置影响测试区域场均匀性,当搅拌器位置处于最优配置时,测试区域各轴向电场标准偏差较初始状态分别下降了47.4%、20.1%、57.1%,总标准偏差下降了44.0%,测试区域场均匀性较优化前有所提高,提高了混响室用于电磁兼容测试时的准确度.     

Aspects of Field Statistics inside Nested Frequency-stirred Reverberation Chambers

在一个单一机械搅拌的混响室中,电场分量的幅度服从瑞利分布;但是对于嵌入在大型混响室中的箱体内部场的概率分布函数(PDF)却是未知的。通过研究频率搅拌的混响室,假设场的PDF为已知的,然后通过一系列拟合良好性检验(K-S检验)进行验证。     

混响室发射天线指向对场均匀性影响研究

采用基于矩量法的电磁仿真软件FEKO建立了混响室仿真模型,并对步进模式下的混响室模型进行了数值计算.将混响室数值计算与遗传算法相结合,通过仿真计算与理论分析研究了混响室发射天线指向对场均匀性的影响.研究结果表明:改变发射天线指向,其本质是改变混响室各模式前的加权系数,导致表征混响室工作区域场均匀性的电场标准偏差随之发生改变.发射天线指向处于最优配置时,工作区域各轴向电场标准偏差较初始状态有所下降,说明通过优化提高了工作区域场均匀性.     

腔体形状对混响室内场均匀性的影响

针对高功率微波(HPM)激励下的混响室,研究了不同腔体形状对混响室内电场分布的影响。根据理想封闭矩形腔体内电磁场表达式,分析了腔体形状对混响室内场特性的重要影响,并确立以时间窗为研究单元的统计计算方法描述混响室内的瞬态场特征。重点研究腔体形状对腔体内场均匀性的影响效果,主要对比电场的最大值、分布标准差以及各向同性等指标。研究结果表明:在矩形谐振腔中引入复杂结构能够降低场分布标准差,提高能流分布的均衡性,实现均匀的电磁场环境。     

基于镜像对称的多馈源混响室扩展方法研究

提出了基于镜像对称的多馈源混响室扩展方法,给出了镜像对称扩展混响室改善工作区域场性能的原理,对单混响室及镜像混响室模型进行数值模拟计算,并设计了3组仿真实验从场强大小和场均匀性两个方面验证镜像混响室改善工作区域场性能的可行性.实验结果表明:单混响室镜像对称组合扩展后,在成倍扩展混响室及工作区域体积的同时,工作区域场强增大,场均匀性有所提高,解决了混响室体积扩展与场强减小以及变频场均匀性恶化的矛盾;通过发射天线同时馈入相同功率即多个小功放合成的方法解决了混响室高场强问题,降低对功率放大器的要求,进而降低混响室的测试成本.     

不同回转半径搅拌器效率的仿真与研究

搅拌器是决定混响室场均匀性好坏的关键部件,而电场样本间的相关系数和归一化最大电场值又是衡量搅拌器效率高低的重要参数.通过采用有限元数值方法对混响室的电磁场分布进行仿真,并研究了采用不同回转半径的搅拌器时,混响室这两个参数的变化情况,结果发现,相对工作频率波长来说,高效率搅拌器的回转半径应该尽量大,但是当回转半径达到一定程度后,它对搅拌效率的改善变得不明显.     

相似原理应用于混响室缩比模型的验证分析

为了能够将缩比模型应用于混响室设计中,对电磁场相似原理在混响室金属谐振腔体中的适用性问题进行了验证.分析计算了混响室缩比前后的模式数目,证明其符合相似原理;对构造的模型进行了仿真分析,表明缩比前后混响室金属腔体中观察点的电场值具有相似性;通过混响室实物的场均匀性测试数据验证了仿真分析方法的正确性.理论推导和仿真分析结果...     

Inductively coupled small self resonant coil (SSRC) reader antennas for HF RFID applications

A new model of inductively coupled high frequency radio frequency identification (HF RFID) reader antennas is presented in this paper based on the idea of using the self resonance frequency (SRF) of a small multi turn coil. The introduced multi turn small self resonant coil (MT SSRC) antenna is mathematically analyzed in terms of SRF, number of turns, dimensions and dielectric characteristics of the insulation, where present. Based on the analysis, a compact planar version of MT SSRC antennas having two turns, the two turn planar SSRC (TTP SSRC), is investigated and the dependency of the SRF to the antenna dimension is observed. A TTP SSRC antenna operating at 13.56 MHz is fabricated and is compared with an old model of HF RFID antennas; an optimized Q factor and a more uniform near field pattern is obtained for the new antenna. The benefits of the obtained optimized Q factor and uniform near pattern is explained for smart shelf application. Also, a number of TTP SSRC antennas operating at a distinct frequency, 13.56 MHz here, are fabricated on different substrates and it is shown that the Q factor and dimension of the TTP SSRC antenna could be controlled and adjusted based on the dielectric characteristics of the substrate. The new antenna prototype has a beneficial application to smart shelf applications in HF RFID.     

用于水下通信系统的复合折反式接收天线设计

针对水下无线光通信系统中无法兼顾聚光效率和光斑均匀性的问题,文章设计了一种复合折反式接收天线。仿真结果表明,传统的菲涅尔透镜聚光效率只有58.725%,而新设计的复合折反式接收天线聚光效率达到86.557%。在保证高聚光效率的情况下,光斑的均匀性也较好,均匀度为0.659 3。随后分析了平行光源在不同角度入射时聚光效率和光斑位置偏移的变化,发现菲涅尔透镜在入射角为2°时聚光效率就只有3.582 2%;而文章所设计的复合折反式接收天线在入射角度为1.5°时,聚光效率仍可以达到50%以上,入射角度在4°时仍能检测到光斑。文章设计的接收天线在水下远距离无线激光通信系统中有很好的接收效果,该接收天线适用于高增益和小视场的水下无线激光通信环境。     

Electronic mode stirring for reverberation chambers

A modal analysis and a uniform-field approximation are presented for the fields in an idealized two-dimensional, rectangular cavity excited by an electric line source. The model is used to evaluate the effectiveness of frequency stirring, an alternative to mechanical stirring in reverberation chamber immunity measurements. Numerical results indicate that good field uniformity (standard deviation less than 1 dB) can be obtained with a bandwidth of 10 MHz at a center frequency of 4 GHz. The bandwidth requirement is determined primarily by the number of modes excited, and higher frequencies can achieve the same field uniformity with a smaller bandwidth because of the higher mode density. Cavity excitation by two single-frequency sources is also analyzed     

大型双锥椭圆笼形天线关键参数的影响分析

基于同轴线馈电的并行时域有限差分(finite-difference time-domain,FDTD)方法,研究分析了双指数脉冲源激励的位于地面上的大型双锥椭圆笼形天线的辐射场,给出了天线的椭圆形笼半径、双锥半角、架高及圆心间距等几个关键参数对该天线辐射场的影响.研究表明:椭圆形笼的半径从3.0 m增加到4.5 m时...     

SSRC:source rate control algorithm for delay-sensitive flow in data center network

Previous work had studied how to ensure the transmission time of delay-sensitive flows,but falled short in its effectiveness for a given period.Motivated by that and based on SDN/OpenFlow framework,a SDN-based source rate control (SSRC) algorithm was proposed.With a global view of network,SSRC can quickly locate the potential congestion node,adjust the transmission rate of source and reduce the response time of SSRC.The experiment results show that compared with DCTCP and other algorithms,SSRC can shorten the completion time of flows by 75% in average,which can ensure the transmission time of delay-sensitive and solve the problem of Incast well.     

时域天线阵列半功率波束宽度计算

对于冲击雷达系统中的时域天线阵列,提出点源近似模型,用来计算时域超宽带天线阵列辐射瞬态电磁脉冲的场方向图以及辐射波束的半功率波束宽度。采用点源近似模型计算的半功率波束宽度和CST仿真结果一致,并和实验测试结果吻合得很好。实验表明,阵列辐射瞬态电磁脉冲具有波束聚焦特性,点源近似模型可以作为一种简便的方法,对时域天线阵列的参数进行分析。     

LED照明的光学器件设计与仿真

大功率LED集成光源在实际照明工程应用很多,但是集成光源的照明效果不是很理想。为了解决大功率LED集成光源难以直接应用于照明的问题,根据非成像光学理论,设定合适的初始参数,利用能量守恒建立LED光源与目标照明面之间的映射,设计了筒灯反射器和透镜。并用Tracepro软件对这两类光学器件进行模拟仿真,均得到了良好的均匀圆形照明光斑。仿真结果表明,设计出的反射器和透镜,随着发光光源面积增大,照度均匀性都降低,当光源尺寸均设置为1 mm1 mm时,照明面上照度均匀性都达到95%以上,当光源尺寸增大10 mm10 mm时,照明面的照度均匀性下降到85%,符合对均匀性很高的室内照明设计标准。     

Evaluation of Transmit Antenna Position in Reverberation Chamber

The position of the transmit antenna is analyzed and evaluated according to the measurement data in our developed reverberation chamber. Nine calibrations are measured carefully. The key parameters such as field uniformity, quality factor, the average normalized electric field, and the receive antenna calibration factor are analyzed in detail. It is indicated that the position of the transmit antenna has insignificant influence on the test repeatability of calibrations     

Source stirring mode for reverberation chambers

The paper investigates the possibility of reverberating a shielded room by means of source mode stirring. The transmitting antenna position and orientation are randomly changed inside a sub-volume of the chamber. In general, antenna displacement can be achieved by a proper design of an array of antennas, where one or more antennas are activated at different time instants. This technique eliminates mechanical rotating paddles inside the chamber, and offers the advantage of a continuous wave (CW) operation with respect to the frequency stirring method. The preliminary experimental and simulated results encourage further investigation of the proposed technique.