带开孔金属腔体内部耦合场强分布的实验研究

对入射频率100～1 000 MHz内通过矩形开孔耦合入金属腔体内部的场强分布进行了实验研究,分析了矩形开孔尺寸与发生谐振现象时腔体内部场强分布间的关系,为从理论角度定量研究腔体内部耦合场强分布提供了实验依据,对电子设备金属腔体内的PCB板或敏感元器件的放置方式起到一定的指导作用.     

开孔电大腔中场分布的统计分析

本文讨论了电大金属腔的孔缝耦合问题.采用开孔矩形腔的一种快速分析方法,来计算腔内电磁场分布;对入射波入射角度的微小变化和腔体几何结构微小变化带来的高频响应敏感性问题进行了研究;针对高频响应敏感性使确定性规律难以存在的情况,采用统计分析方法得到腔内电磁场空间分布的统计结果.研究表明,在入射波入射角度微小变化或者腔体几何结构微小变化时,腔内电磁场分布具有较大变化,但统计分析结果却具有较好的稳定性且随着频率升高稳定性越发明显,显示统计规律具有良好的普适性.这些统计规律可为电磁兼容分析和电磁效应评估提供重要的指导     

电大腔中非线性器件响应统计规律的实验研究

通过实验研究了带有模式搅拌器电大腔体模拟的混响室测量环境中电场模值以及腔内通过场线耦合激发的线性器件和非线性器件功率响应的统计规律,获得了不同输入功率时,空腔内电场总场模值,线性/非线性器件归一化功率响应的概率密度函数.结果显示不同输入功率对应的空腔电场模值和线性器件的归一化功率值各自满足的统计规律基本相同.而非线性器件输出功率中谐波功率的统计规律随输入功率的变化而有所不同.这些统计规律对于复杂电磁环境下电子系统的电磁效应分析具有重要意义.     

快速算法用于带孔缝金属腔屏蔽系数计算的比较研究

本文比较了TLM、ILCM和M-MOM三种快速算法在斜入射波和多面开孔情况下计算金属腔屏蔽系数(SE)的适用性,发现M-MOM在各种情况下的计算结果最为准确,ILCM无法计算多面开缝情况,而TLM不适用于电大尺寸情况.本文还研究了电磁波的入射角和极化角、孔缝长边、腔体内观测点位置及相对面孔缝位置等参数对SE的影响.结果表明单面开缝时SE随方位角、极化角增大而增大,随仰角增大而减小,而相邻面开缝的SE则由方位角和腔体尺寸决定.当孔缝长度接近或大于半波长时,SE不再随长度的增大而减小.腔体内观测点位置不同,SE有不同的变化特性,因此仅用腔体中心点位置上的SE表示腔体的屏蔽效能是不够的.当屏蔽腔不可避免需要开缝时,应尽量选择开等效面积较小的孔缝.     

基于等效传输线模型的腔体场分布快速算法

为实现外部电磁波照射下矩形金属腔内各点场值的快速有效计算,本文以等效传输线模型(TLM)方法为基础,建立孔缝耦合模型进行计算分析并编程实现.计算结果表明,等效传输线模型方法与三维全波分析商业软件的模拟计算结果吻合,但计算时间大大缩短.并且该方法计算结果与实验测量结果基本吻合,说明采用等效传输线模型算法计算腔体内的场分布是有效可行的.     

基于HFSS优化微波反应器去除废水中喹啉

微波化学反应器反应腔体形式能影响微波场在腔体内的分布,不同的微波分布形式会影响微波腔体内的温度分布均匀性,这种温度差异性造成了微波能量的浪费,从而将影响微波化学反应器对污染物的去除效果.从微波腔体形式方面考察了微波场在腔体中的分布,建立了矩形、八面体和圆柱体3种微波反应器反应腔体模型,利用HFSS专业电磁模拟软件进行仿真计算,讨论了不同的微波反应腔体对微波分布均匀性的影响,结果显示相对于矩形微波腔体和八面体微波腔体,微波在圆柱形反应腔体内的分布呈现规律性分布,即驻波均匀的分布在负载水的周围,这种分布会使得负载水中的电场分布更加均匀,并且这种趋势从矩形到八面体再到圆柱体腔体越来越明显.结合圆柱体微波腔体在实际制作中的困难,所以选择八面体微波腔体作为最佳的微波反应腔体形式.根据模拟结果对实验室现有的微波反应器进行了优化,并应用于喹啉降解实验,结果显示改造后反应装置对H2O2分解速率加快,对喹啉去除率提高了5.27%,对TOC去除率提高了4.15%.     

开孔金属腔屏蔽系数快速算法宽频适用性研究

本文研究了TLM、ILCM、Modal-MOM三种模型计算平面波照射下开孔矩形金属腔宽频带内屏蔽系数的适用性.通过比较这三种模型在0.5～3GHz范围腔体中心点处屏蔽系数的计算结果,并与CST模拟结果进行对比,发现Modal-MOM方法适合用于宽频段屏蔽系数的计算,但在高频时预测出的谐振点有明显频偏.TLM不适用于高频(电尺寸较大孔缝)计算,而ILCM方法不适用于较高频率情况和正方形孔缝的计算,且整体计算结果偏差较大.这些方法的适用范围在工程应用方面具有很好的指导意义.     

电大尺寸矩形谐振腔耦合场的神经网络预测

以电大尺寸的矩形谐振腔局部点的前后门耦合场的计算,通过神经网络方法实现其他点耦合场的预测,判定矩形谐振腔的电磁敏感点.由于电大尺寸的矩形腔很难通过全波分析或小波分析获得特定条件下的耦合场,而神经网络方法不需考虑内部模型的复杂性便可实现非线性预测,因此将人工神经网络方法应用于电磁预测中可实现矩形腔耦合场的计算.通过电大尺寸矩形腔前后门耦合场实验方案,提取了目标参数,创建了BP神经网络的预测模型.即在平面波照射下,以入射波的功率,极化方向,预测点的位置坐标作为BP网络的输入参数,相应点的功率(电压)作为输出参数,经过适当的训练,建立耦合场的预测模型,并以此模型预测了腔体内探测点的耦合场.预测结果与实测结果相比较显示了该方法的有效性和准确性,为电大金属腔耦合场的计算提供了一种有效的方法.     

复杂目标电磁散射分析的FEM/PO-PTD方法

采用一种新的混合方法——FEM／PO-PTD法,分析计算带有腔体的电大尺寸复杂目标的电磁散射特性。该方法中,应用矢量有限元法(edge-based FEM)为基本方法,将腔体开口面上的磁场方程作为腔体内问题的边界条件引入泛函,采用物理光学法(PO)和物理绕射理论(PTD)分析电大尺寸规则目标的电磁散射特性。为了验证该方法的准确性,首先将其应用于三维无穷接地开口腔体的电磁散射特性分析,计算结果与有关文献的数据一致性很好。在此基础上,给出了带有不同介质填充腔体和吸波材料涂敷腔体的电大尺寸导体目标雷达散射截面的计算曲线。     

开孔矩形腔中场分布的数据模型化初步研究

为快速估算开孔矩形腔中的电磁场分布,本文提出一种数据模型化方法,对开孔矩形腔的全波分析数据结果进行模型化处理,即通过提取腔内场分布数据的特征参数,来重建场分布情况的原貌。计算实例表明,该方法的预测结果和全波分析结果吻合较好。该方法虽然是基于全波分析计算所得数据,但这些数据的计算过程可以预先进行,因此场分布数据的重建时间可以做到非常短。     

矩形金属腔体场分布计算

本文采取并矢格林函数的方法来验证在混波室研究中仿真方法的准确性与可靠性,由照模型可以得出第一类电并矢格林函数符合课题所要求的条件,反映理想金属导体围成的矩形金属腔体内的电场分布情况.故采取这种并矢格林函数来分析相对简单的矩形波导内的并矢格林函数,然后再据此推导出矩形腔体内的并矢格林函数.本文将遵循这样一个思路来求解矩形腔体内的第一类电并矢格林函数从而得出金属腔体内的场分布情况.     

开孔矩形腔体对电磁脉冲响应的研究

根据孔两边场的连续条件建立积分方程,然后用算子展开方法求得了用孔面上场与标准正交基的内积表示的矩形腔内的场.采用快速逆Fourler变换求得了开孔矩形腔体对典型电磁脉冲的响应.     

开孔对GFRP管约束混凝土柱受压性能的影响

基于已有的GFRP约束混凝土柱相关试验成果,利用ABAQUS建立2根无损试件并验证模型的正确性;通过有限元软件建立4根无损GFRP管约束混凝土组合柱轴压试验模型,在此基础上设计12根不同开孔尺寸、位置带几何缺陷GFRP管约束混凝土组合柱轴压试验模型,研究开孔尺寸、位置对缺陷试件轴压性能的影响规律,分析组合柱应力分布、极限承载力和荷载-应变全过程的变化曲线.结果表明:随着开孔尺寸的增大,带几何缺陷试件的承载力逐渐降低;开孔位置对承载力的影响微小.     

孔缝对航空器电子设备舱屏蔽效能的影响

本文应用全域基函数表示缝隙场技术的矩量法分析计算矩形屏蔽体的屏蔽效能,基于缝隙切向电磁场连续条件,通过求解腔体格林函数得到屏蔽体内部场强。通过对经典孔缝电磁耦合模型的数值仿真,得出的结论与已有文献和实验结果吻合良好,验证了该算法的准确性和计算效率。仿真结果表明:孔缝的形状、入射波极化方向和屏蔽体内不同计算点等因素对屏蔽效能影响很大。通过数值仿真得出的规律性结论有利于指导屏蔽体孔缝形状的设计以及敏感器件和设备的合理布局,因此屏蔽效能的仿真分析在民用航空电子系统防护高强度辐射场的工作中具有重要的指导意义。     

校园电磁环境测量与相关性分析

本文针对某校园的电磁环境进行了测量与统计分析,展示了校园内电磁环境的空间分布情况,同时对比了不同区域电磁环境的分布,绘制了测量数据的概率密度函数图,得到了一些有价值的统计结果.这些实测数据和统计结果对于评估和分析电磁环境提供了必要的支持,对于电磁环境的理论分析方法也提供了可比对的数据.最后,本文提出了一种利用相关性来表征电磁环境复杂度的方法,利用两个场强探头同时采集空间中不同位置的电场幅值,对其电场幅值的时间序列做相关性计算,以此来评估电磁环境复杂度的高低,并给出三个不同区域电场分量与总场幅值的相关系数随距离变化图.     

高频电子设备机壳散热孔电磁辐射特性分析

随着高频电子设备的增多和布局越来越密集,为使设备间能够互不干扰的正常工作,兼顾设备的散热性和电磁兼容性就成了一个非常突出的问题。该文从高频电子设备机壳散热孔的辐射场入手,对机壳上所常开的矩形孔、圆形孔的辐射场采用解析法进行了分析计算,并对二者的辐射场进行了分析比较,在电子设备机箱上开散热孔,若已知外来电磁波频率,即波长一定时,所开的矩形孔的宽边尺寸应控制在w≤0.1λ以下,矩形缝隙的尺寸越小越好,且缝隙的长宽比l/w越大越好。在开孔面积相同的条件下,圆形孔的辐射比矩形孔的辐射要小,所以尽量开圆形散热孔,且孔的直径尽量控制在2a≤0.1λ以下,此时孔的辐射比较小,对外部设备及对内部电路的影响比较小。     

矩形大开孔圆柱壳轴压作用下的屈曲性能

利用数值方法研究了开有矩形大开孔的薄壁圆柱壳在轴压作用下的屈曲性能.首先通过特征值屈曲分析,得到开孔圆柱壳的一阶屈曲模态,并预测屈曲荷载的上限;其次,通过非线性分析,得到结构的荷载位移全过程响应;然后引入正交试验设计方法,分析了矩形开口的周向角度、高度和轴向位置等几何参数对结构稳定性的影响.分析表明,矩形开孔圆柱壳临界屈曲荷载的上限值远小于无开孔圆柱壳的下限值,影响矩形开孔圆柱壳轴压作用下稳定性的主要因素为壳体的径厚比,临界荷载值随径厚比的增大迅速下降.     

雷电脉冲辐照下有孔矩形腔体电磁屏蔽效能研究

应用混合FDTD方法研究雷电脉冲照射下有孔矩形腔体的屏蔽机理,精确预测腔体的屏蔽效能,对高性能屏蔽腔体的设计具有重要意义.通过研究不同雷电脉冲参数、腔体表面开有不同孔阵、不同腔体尺寸以及不同入射脉冲极化角的金属腔体的屏蔽效能,说明金属腔体在用作电磁防护时应采取的具体措施.     

腹板开孔冷弯薄壁型钢轴压短柱承载力试验与设计方法研究

为了研究腹板开孔冷弯薄壁型钢轴压短柱屈曲性能和承载力设计方法,对28个不同开孔尺寸和不同截面的腹板开圆孔和正方形孔冷弯薄壁卷边槽钢短柱进行了轴压承载力试验,其中未开孔、开圆孔、开矩形孔试件分别为4,12和12个,圆孔直径为0.3,0.5,0.7倍腹板高度,矩形孔高为0.2,0.4,0.6倍腹板高度.试验结果表明,构件发...     

窄缝腔体的电磁耦合特性仿真研究

对在频率为10 MHz-1 GHz的平面电磁干扰波照射下的窄缝腔体进行仿真研究,取箱体中心点为观察点,改变电磁波的照射方向以及极化方向,对比分析其耦合特性.实验结果表明:对于矩形孔缝,当极化方向垂直于窄缝长边时,发生共振效应,在共振频率附近一定带宽内耦合效应最大,并在共振频率处存在着场增强效应.