电波混响室最低可用频率估算方法研究

为了满足混响室场均匀性要求,每个混响室都有一个最低可用频率.混响室最低可用频率一般与混响室的大小以及搅拌器的搅拌效率有关,混响室体积越大,最低可用频率越小.对最低可用频率的估算,目前相关标准介绍了2种方法:一种方法是在最低可用频率处,保证混响室内至少有60个模,另一种方法规定混响室最低可用频率是最低谐振模频率的3~4倍.若混响室尺寸一定,2种方法估算的结果可能不同.针对一个已知尺寸的混响室进行了仿真研究,结果表明,对于所选混响室,2种估算方法所得结果基本一致,且估算结果对应的场均匀性满足标准对容许偏差的要求.     

基于FDTD的混响室场均匀性仿真分析

为了确定由中国传媒大学制作的小体积混响室的场均匀性工作区域,本文通过电磁仿真软件GEMS建立了实际混响室的三维电磁模型,采用并行FDTD方法对混响室内的场均匀性进行仿真分析,计算出划定工作区域的8个顶点的电场,再通过数据处理得到场的标准偏差 仿真结果表明,此次划定的测试区域满足IEC 61000-4-21中关于混响室场均匀性的判定标准.     

基于遗传算法的混响室桨叶夹角优化数值分析

采用电磁仿真软件FEKO对混响室仿真模型进行数值分析,以表征混响室测试区域场均匀性的电场标准偏差值为目标函数,结合遗传算法对混响室搅拌器桨叶夹角进行优化,得到了桨叶夹角的最优解以及相应的测试区域的电场标准偏差值.研究表明,桨叶夹角处于最优配置时,测试区域各轴向电场标准偏差较初始状态分别下降了23.5%,28.8%,73.0%,总标准偏差下降了44.1%,说明通过优化改善了测试区域的场均匀性,提高了混响室用于电磁兼容测试时的准确度.     

混响室FDTD仿真中归一化场强的计算与实验验证

采用时域有限差分(FDTD)法对尺寸为10.5m×0.8m×4.3m的混响室进行了三维仿真计算,为实现仿真与实测结果关于归一化电场强度的直接对比,给出了仿真电场值的归一化计算方法,并做出实验验证.结果表明:所提出的处理方法是合理可靠的,归一化电场强度与激励源无关,是表征混响室自身谐振特性的参量,因此可用频域测试结果对时域仿真结果进行实验验证,这为基于时域宽频仿真的混响室优化设计提供了有益参考.     

混响室内场分布统计特性的研究

本文通过实测得到理论参考值,再利用概率密度函数(PDF)模型定性分析了混响室内场的分布统计特性.本次实验采用的混响室工作频率为1GHz-9GHz,尺寸为1.1 m×0.7m×0.6m(长×宽×高),实验结果将参照模型进行分析,并且用威布尔图对实验数据进行验证,在一定的误差允许范围内,最终验证混响室内场的功率密度的pdf满足威布尔分布.     

扫频实现混响室频率搅拌的仿真和实验研究

频率搅拌混响室具有节省建造成本、提供更大的测试空间、减少测试时间等优点,尤其适用于小混响室,应用前景广阔。计算了给定工作频率下混响室的谐振模式,对频率搅拌的有效性进行理论分析。分别采用FEKO建模仿真和试验两种方式,测量工作区域8个顶点位置的场强值,运用IEC61000-4-21中关于场均匀性的评价标准对测量结果进行检验。结果表明场均匀性均符合标准要求,从而验证了频率搅拌混响室的有效性。在此基础上通过设置对比仿真,比较了中心工作频率在200 MHz,搅拌带宽分别为6 MHz、10 MHz、20 MHz时场均匀性的情况。结果表明随着带宽增大,场均匀性可以得到一定程度改善,但并不明显。     

半电波暗室中场均匀性校准窗口的选择问题探析

电子电气设备在进行射频电磁场辐射抗扰度试验中,为了保证试验的有效性和重复性,需要对场均匀性进行校准。文中介绍了场均匀性校准的要求和方法,并以80MHz~1GHz10V/m的校准场强为例,分别选择1.5m×1.5m和0.5m×0.5m两个窗口对均匀域进行校准。然后从场强分布、场强差值分布、定点场强实测等方面对这两个窗口的校准结果进行分析、对比,结果表明小窗口的场均匀性要明显优于大窗口。最后文章建议按照被测件(Equipment Under Test,简称EUT)的尺寸来选择校准窗口的大小,在窗口覆盖EUT的前提下尽量选择较小的尺寸,对于过大尺寸的EUT可采用部分照射法。这样不仅更好地保证了试验的有效性和重复性,而且还提高了场均匀性校准的效率。     

水冷铜模与砂模铸造M2钢显微组织对比

采用实验室25 kg高频真空感应炉熔炼M2钢,并用水冷铜模和砂模均浇铸为横截面100 mm×50 mm的M2钢铸锭,研究冷却速度对M2钢二次枝晶间距、渗透率、碳化物和晶粒尺寸及分布的影响.研究结果表明：M2钢凝固过程中,快的冷却速度能有效减小二次枝晶间距、渗透率、晶粒和网状碳化物的尺寸,同时可以改善晶粒和网状碳化物的分布和均匀性；砂模和水冷铜模M2钢铸锭的平均二次枝晶间距分别为42.5μm和21.6μm,平均冷却速度为1.06 K·s-1和12.50 K·s-1,平均渗透率分别为0.13μm2和0.035μm2.快的冷却速度能有效减轻中心碳偏析程度,砂模和水冷铜模模铸的M2钢铸锭中心碳化物面积分数分别为0.46和0.30,且其较各自的平均值分别增大38.7%和2.2%；水冷铜模铸锭平均晶粒尺寸(43.1μm)较砂模铸锭的平均晶粒尺寸(72.6μm)减小约40.7%,铸锭中心晶粒尺寸减小43.2%,且水冷铜模铸锭的晶粒尺寸较砂模铸锭均匀.文中获得了M2钢凝固过程中晶粒尺寸与冷却速度的关系式.     

混响室和开阔场中单极子感应电流相关性仿真

为了研究混响室和开阔场中电磁辐射敏感度测试的相关性,采用电磁仿真软件FEKO分别建立混响室和开阔场的物理模型,在混响室和开阔场共同的工作频带(170MHz到1GHz范围)内选取6个频点(200,350,500,650,800,950MHz),在每个频点,对放入混响室和开阔场中一个电小尺寸的单极子天线上的感应电流和其所在位置的电场强度分别进行计算,对计算所得数据进行统计分析。结果表明:混响室和开阔场中单极子归一化感应电流具有很好的相关性。     

垂直单向流洁净室速度场均匀性的影响因素

对垂直单向流洁净室内的速度场进行数值模拟,计算出洁净室工作区的乱流度指标.通过分析洁净室的室宽、室高与洁净室速度场均匀性之间的关系,得出结论:洁净室的宽度尺寸是影响速度场均匀性的主要因素,当室宽小于6.0 m、室高为2.7~4.2 m时,洁净室内速度分布均匀.     

加载物布局对混响室参数的影响

针对加载物广泛用于混响室的相关实验,结合已有的理论和研究成果,通过大量实验分析其布局和数量变化对于腔室内相关参数的影响.总结混响室中概率分布、标准偏差、Q值、独立采样点数的测试与计算方法,并通过测试混响室内的场强、功率和S21参数得到相关数据和结论.通过综合分析加载物对于四个参数的影响,其放置于混响室边缘以及距离地面一定高度的加载布局要好于放置于中央地面处,且加载后对于参数的变化并非都是有益的.在进行实验时,相关参数也会随着加载物数量的变化而改变,同时过量加载会对实验本身会起到适得其反的效果.     

混响室与均匀场临界辐射干扰场强等效测试方法

为解决混响室条件下设备的临界辐射干扰场强测试结果与均匀场相关性较差的问题,提出了一种基于不同测试场地EUT的接收功率相等的临界辐射干扰场强测试方法.首先通过理论推导,得到混响室条件下被测设备临界辐射干扰场强计算公式;然后采用电磁场仿真软件FEKO,建立混响室和均匀场的仿真模型,在理想情况下验证了理论的正确性;最后以ETS 3142E型天线为被测设备,分别在混响室和开阔场中对该方法进行了试验研究.结果表明:该方法得到的临界辐射干扰场强与均匀场有较好的一致性;由于考虑了混响室的全向辐照电磁环境,测试结果具有较小的相对误差.      

混响室和GTEM室中单极子感应电流相关性仿真

为了研究混响室和GTEM室电磁辐射敏感度测试的相关性,采用电磁仿真软件FEKO分别建立混响室和GTEM室的物理模型,在混响室和GTEM室共同的工作频带(80 MHz~1 GHz范围)内选取8个频点(80,150,200,300,400,500,600,700 MHz),在每个频点,对放入混响室和GTEM室的电小尺寸单极子天线上的感应电流和其所在位置的电场强度分别进行计算,对计算所得数据进行统计分析,结果表明:混响室和GTEM室中单极子归一化感应电流最大值的相关性最好,平均值的相关性次之,最小值的相关性最差。     

基于虚拟方法的混响箱设计及实验验证

混响箱常用于材料隔声、吸声实验研究中,因此混响箱的设计对于实验的可靠性有着重要影响.混响箱的传统设计都是基于混响声场特性,其效率较低,可靠性也较差.为此,设计了一种复合结构的混响箱模型,通过统计能量分析(SEA)法对复合结构的隔声特性进行了仿真分析,用边界元方法(BEM)模拟混响箱内的声场分布,依据仿真结果对模型进行优化,最终获得具有足够隔声量和均匀声场的混响箱模型.对基于仿真模型制作的混响箱进行隔声实验,结果表明,在400,Hz以上频率范围内,混响箱的隔声量高于50,dB;混响箱内不同位置的声压级相差不超过3.5,dB.镁合金板的隔声实验结果与质量定律及统计能量分析所得结果吻合良好.可见,采用复合结构箱体能实现良好的隔声效果,借助于统计能量法和边界元方法对混响箱进行设计是行之有效的.     

电磁辐射敏感度混响室量化测试方法

针对混响室环境电磁辐射敏感度定量测试的技术需求,分析了现有测试方法的局限性,指出了存在的问题.从混响室电磁场统计分布规律和电磁辐射效应机理出发,建立了受试设备（EUT）临界干扰场强与混响室测试环境电场强度有效均值、EUT受扰概率和等效天线方向性系数最大值之间的关系.统筹考虑效应类型、等效天线耦合效率等因素,从用频设备干扰与损伤效应、强场电磁辐射效应和测控设备扰动效应等3方面,给出了EUT等效天线方向性系数的选取原则和拟合公式.测试过程中使EUT的干扰概率保持在10%~60%、混响室搅拌位置数在30~50时,混响室与均匀场环境中EUT临界干扰场强测试结果之间的误差在3 dB左右.某型军用超短波通信电台带外强场电磁辐射关机-重启效应、电源模块测控扰动效应临界干扰场强测试结果表明:混响室与均匀场环境EUT的电磁辐射临界干扰场强测试值随辐射频率的变化规律一致,二者之间的最大测试误差为5 dB,能够满足工程测试需求.      

内部充放电监测器仿真及地面实验研究

为了实现对航天器内部充放电效应的有效监测,使用解析方法和有限元分析研究内部充放电监测器(DDCEM)内部电极层连接过孔的参数设计.结果表明,当过孔绝缘区半径与焊盘半径之比大于2时,可以忽略过孔对电子的泄露;最大电位和最大电场强度均位于电极层与过孔焊盘的绝缘区;当顶层电极输入电流达到最大量程时,DDCEM内部最大电场超过...     

混响室机械搅拌工作方式下独立采样点计算建模

通过理论分析,确定机械搅拌工作方式下混响室体积、搅拌器体积、工作频率等因素对混响室独立采样点数的影响,推导出混响室独立采样点数的近似计算公式。在实验室混响室中进行多个频点测试,通过矢量网络分析仪测得的S21参数对混响室不同工作频点下的Q值进行分析。运用自相关函数法计算不同工作频点对应的真实独立采样点数,代入模型对模型进行验证和改进。利用修正后的计算模型计算不同工作频点下混响室的独立采样点数,将计算结果与实验测算结果进行比较。结果表明构建的模型计算结果与实测结果相符,精度较高。