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.     

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“Z”型搅拌器的设计优化

阐述了混响室性能评价方法、机械搅拌器的作用与工作原理。利用电磁计算仿真软件分析了“Z”型搅拌器的长度和折叠数目对混响室场强均匀性指标的影响。结果表明,在混响室内部空间允许的条件下,搅拌器投影长度越长、折数越多,对应的混响室性能越好。     

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.     

大型混响室的结构与测试设置

大型混响室可测试整机系统的电磁兼容抗扰度及整机的抗干扰能力极限指标.从结构尺寸、屏蔽材料、搅拌器等方面,介绍大型混响室的技术特殊性.     

混响室仿真模型的建立及实验验证

为了对实际混响室的建造提供指导,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,并通过实际测试对模型进行了验证.为高效地完成仿真,编写了Matlab程序控制FE-KO,实现了仿真模型中搅拌器的自动步进.从场强大小及电场标准偏差两方面对混响室模型进行了实验验证.结果表明:仿真计算得到的各顶点归一化最大电场强度趋势与实测结果具有较高的一致性,仿真计算得到的标准偏差值与实测结果的相对误差平均值保持在12％左右,说明仿真模型能真实反映混响室的场分布情况.     

基于混响室的雷达杂波多普勒频谱模拟

为提供更全面的雷达杂波模拟信号来有效评估雷达在杂波环境下的目标检测和跟踪性能,文中分析了混响室条件下接收信号多普勒频谱展宽和频移,提出了一种基于混响室的雷达杂波多普勒频谱模拟新方法.用加拿大IPIX雷达海杂波频谱作为参考分析实验,结果表明模拟杂波与真实海杂波在多普勒频谱范围上有一致性,而且可通过调制搅拌器的搅拌速率来模拟不同的海面情况,说明混响室可用于模拟雷达杂波.     

混响室随机多径衰落电磁环境的实验研究

混响室内的电磁波经搅拌器和室壁多次反射,形成了多径衰落,利用混响室模拟了实际无线通信中2种常见的多径衰落环境。对混响室内的发射天线、接收天线以及损耗物进行配置,设置了6组实验。其中一组是经典混响室(发射天线不可直接辐射接收天线)的实验,实验结果表明,当工作频率、搅拌器转速控制得当时,混响室能够模拟各向同性的瑞利衰落场环境。另外5组是发射天线直接辐射接收天线的实验。实验结果表明,当发射天线和接收天线存在直接耦合分量时,混响室能够模拟莱斯衰落场环境,并且通过控制天线正对距离、工作频率以及损耗物加载量可改变直射波和反射波强度的占比,使混响室内的电场获得不同的莱斯K因子。其中损耗物加载量对莱斯K因子的影响最大,不仅会降低混响室的品质因数,还使混响室内电磁场的边界条件更为复杂,从而使混响室内的环境更接近于真实的无线通信环境。     

镜像对称结构对多馈源混响室场性能的影响

为解决混响室大体积与场性能高要求之间的矛盾,提出了一种基于镜像原理的多馈源混响室的设计思想,从原理上分析了镜像多馈源混响室的可行性和有效性,并通过仿真计算研究了镜像双馈源混响室的场性能.结果表明,在输入功率一定时,两个单混响室系统组合成镜像双馈源混响室后,在工作区域的场均匀性能不下降的基础上,不但可用于电磁兼容测试的工作区域体积大幅度增大,而且测试区域的电场强度也得到了提高.同时,对镜像多馈源混响室进行了进一步的扩展分析,得出了组成镜像多馈源混响室的单混响室系统数量的理论表达式.     

混响室设计与校准测试

给出了混响室测试系统的设计方法和基本性能的预测分析.根据设计建造了混响室,并且采用自动化测试软件完成了校准测试,分析了电场均匀性、品质因数等性能指标.测试表明建造的混响室性能完全符合测试标准的规定,多次测量重复性很好.最低可用频率200 MHz,电场均匀性小于3 dB.可以用来进行电磁兼容辐射发射和辐射抗扰度测试.