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.     

兼并模对混响室场均匀性影响的仿真分析

为了研究兼并模对混响室场均匀性的影响,用FEKO软件建立了2个体积大致相等的矩形混响室壳体模型.1号混响室的尺寸为5 m×4 m×3 m,2号混响室尺寸为4 m×4 m×4 m,2号混响室存在简并模.2个混响室采用相同的机械搅拌器,分别计算2个混响室测试区某个矩形区域8个顶点的电场强度,计算各电场分量的以及总的标准偏差.结果表明,2号混响室场的标准偏差大于1号,说明兼并模的存在导致了混响室场均匀性的下降.     

混响室条件下临界辐射干扰场强测试的影响因素分析

为了对前期提出的混响室条件下临界辐射干扰场强测试方法进行规范和完善,分析了影响测试结果准确性的因素,得到了不同条件下测试误差的变化情况.发现被测设备的电尺寸是影响该方法适用范围的主要因素,通过试验研究了电尺寸减小对测试结果的影响.结果表明,当被测设备电尺寸较大时,通过合理选择测试参数,可以将测试误差控制在3 dB以内;当被测设备电尺寸较小时,该方法的不确定度会增加,误差可能会大于3 dB.因此,该方法更加适用于电大尺寸设备的临界辐射干扰场强测试.      

通风孔对混响室场均匀性的影响

在混响室场均匀性和校准的基础上,从能量的角度出发,数值分析不同形状、大小和占空比(镂空面积与孔面总面积之比)通风孔对混响室内部电磁能量的泄漏和均匀性的影响。相较方形孔,圆形孔的电磁泄漏更小,场强标准方差相差11.15d B;孔面积越小,占空比越小,泄漏越小,标准方差分别相差12.75 d B和19.02 d B。以实验室混响室为研究对象进行实际测试,减小通风孔占空比很好地改善了混响室场均匀性。数值分析和实测结果表明:通风孔是混响室内外电磁能量耦合的主要通道之一,影响到混响室内的局部能量密度和总场均匀性;孔的形状、面积和占空比是其影响因素,且占空比占主要地位。     

电磁混响室不同工作状态下有效工作区场强

电磁混响室（Reverberation Chamber,RC）在不同工作状态下,找到其电平值与场强的对应参考值,探究有效工作区域中场强均一性,并最终明确有效工作区域中场强较为稳定的区域,为电磁辐射生物效应和防护研究提供参考。分别在900 MHz、1800 MHz、2650 MHz三种频率下,用电磁辐射检测仪对RC有效工作区域内324个场强测试点进行监测,并采用R语言和相关统计学软件进行分析。结果表明：在固定频率900 MHz、电平值为-25 dBm时,有效工作区域中三个高度的场强值和变异系数均无统计学差异;在固定频率1800 MHz、电平值为-21 dBm时,场强在高度一与高度三、高度二与高度三之间统计学差异显著,变异系数在三个高度之间无统计学差异;在固定频率2650 MHz、电平值为-19 dBm时,场强在高度一与高度二、高度一与高度三之间统计学差异显著,变异系数在三个高度之间无统计学差异。可见本研究提供了900 MHz、1800 MHz、2650 MHz三个频率下相应电平值对应的场强,为相关实验的开展提供参考;RC内有效工作区域单点场强随时间变化稳定性良好,而不同点的场强存在一定的空间不稳定性;有效工作区域中场强较为稳定的区域为高度一区域。     

基于CFD的多层桨叶组合搅拌器的优化

针对50 L发酵罐搅拌器组合选择类型复杂多变的问题,设计4种不同桨叶组合的三层搅拌桨模型,运用CFD软件对设计的4种组合桨发酵罐进行气液两相流数值模拟。通过对发酵罐中有无通气进行比较,研究通气对罐内流场的影响,并对通气后不同桨叶组合下的液相速度云图、搅拌功耗、体积传质系数以及气相体积分数进行分析,选取混合效果最好的桨叶组合。结果表明：通气会使罐内流场的轴向速度增强;通气条件下不同桨叶组合产生的流场特性会有所不同,上下层桨叶为径向流桨叶,中层桨叶为轴向流桨叶的桨叶组合所形成的流场速度分布更加均匀,能为发酵罐在搅拌过程中物质的扩散与混合提供更好的条件;不同的桨叶组合会产生不同的K_La值;下桨叶选择六直叶圆盘涡轮桨的桨叶组合其气体分布更加均匀;在搅拌功率方面,搅拌组合B功耗最高,搅拌组合D功耗相对较低,且在三个轴向流桨叶中螺旋桨功耗最低,综合分析选取组合D为最优桨叶组合。研究结果可为气液两相流发酵罐的设计与选择提供理论依据。     

基于遗传算法的多目标优化算法

本文先介绍了遗传算法的实现技术,又介绍了多目标优化问题的概念,然后使用遗传算法来求解多目标优化问题。文中使用了均匀设计方法来设计适应度函数,并设计了新的变异算子,算法结果是有效的。     

基于模式理论的混响室概率统计模型在场线耦合分析中的应用

混响室作为一种新兴的电磁兼容测试设备具有重要的应用价值.混响室的概率统计模型是描述混响室内的场环境的有效方式.本文研究了已有的混响室的概率统计模型,应用蒙特卡洛方法模拟了基于模式理论的混响室模型,对混响室内的场线耦合问题进行了深入的研究.获得了混响室中单导体传输线终端负载响应的数值解,与已有的结果对比较为吻合,并通过对传输线与腔壁距离变化的研究,讨论了混响室内的场均匀性,这也意味着基于模式理论的概率统计模型能够更精细地描述混响室电磁环境.     

基于遗传算法BP神经网络优化IRFPA非均匀性适应校正算法

本文具体研究了红外图像非均匀性校正算法中的基于场景类BP神经网络校正算法。针对BP神经网络算法运算量大、容易进入局部最小值、实时性能差的问题,提出利用遗传算法优化BP神经网络校正过程的算法。     

混响室三维数值仿真的研究进展

基于混响室理论及数值仿真的特点,对比了用于混响室仿真的频域和时域算法,讨论了仿真模型的验证方法;回顾了混响室频域仿真的研究动态,阐述了利用时域有限差分算法对混响室进行时域仿真的方法步骤,结合激励源的选择探讨了宽频仿真和频率搅拌的实现,指出损耗处理是混响室时域仿真的关键问题,并分析了2种处理损耗的方法;对计算时间做出对比分析.     

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.     

混响室条件下小尺寸腔体屏蔽效能测试

针对小尺寸腔体屏蔽效(SE)能难以测试的问题,对频率搅拌嵌套混响室法SE测试中天线效率的影响加以修正;并利用感应电动势法对壁面单极子天线的响应进行推导,得出其能够用于检测混响室内场环境的结论.利用该结论,采用频率搅拌+壁面单极子天线的改进测量模式,对某装备电气系统模块箱体的SE进行测试研究.测得的S₂₁参数证明了频率搅拌调节场分布的有效性;而低频段的S₂₁均值曲线说明混响室内能量随频率变化呈现一定震荡特性. SE计算结果表明,箱体在过模状态下(3~13 GHz)的屏蔽效能力从20 dB逐渐减弱到5 dB,并且测试结果与天线位置的选取无关,若忽略天线效率可导致多达10 dB的测量误差,这在实际测试中需要引起重视.      

混响室条件下辐射敏感度表征方法研究

为确定混响室条件下辐射敏感度的表征方法,分别对混响室步进模式和连续模式下的电磁环境特征进行分析,得出可能的几种表征方法. 再将某型电子设备分别在两种工作模式下进行电磁辐射敏感度测试,利用几种可能的表征方法分别得出其测试结果,并对各个表征方法进行分析. 基于贝塞尔公式对各个可能的表征方法进行重复性及不确定检测. 结果表明,为了获得良好的测试可重复性及不同模式的测试结果相关性,混响室步进模式时,可采用多个步进位置的平均值作为辐射敏感度的测试结果;混响室工作于连续模式时,应当选择适当的统计平均时间参数对测试结果进行表征.      

混响室环境下小屏蔽体屏蔽效能的试验研究

采用统计方法试验研究了混响室条件下小屏蔽体的屏蔽效能.为解决传统屏蔽效能定义方法存在的问题,提出了屏蔽效能的统计定义,建议采用平均屏蔽效能和最低屏蔽效能共同表示小屏蔽体的屏蔽特性.试验结果表明,采用统计定义后测量结果可以准确反映小屏蔽体的整体屏蔽特性,能有效指导相应电子器件的电磁屏蔽;测量数据稳定,5次测量数值最大偏差小于1dB,变异系数小于0.032,具有较好的可重复性.     

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.      

基于纯数值函数优化的一种混合遗传算法

通过引入与进化代数相关的交叉概率和与个体适应度相关的变异概率的自适应遗传算子同时把Powell局部寻优算法融入遗传算法的搜索过程构成了一种数值函数全局寻优的混合遗传算法.实验表明混合遗传算法改善了遗传算法的局部搜索能力,有效地解决了遗传算法的早熟现象,显著提高了遗传算法求得全局解的概率.同时由于混合遗传算法中只利用函数值信息,所以该混合遗传算法是纯数值函数的优化的一种通用方法.     

一种基于简单遗传算法的K-Means改进算法

针对k-means算法对初始值敏感、易陷入局部极小值等缺点,结合遗传算法的思想,提出了一种基于遗传算法和k-means算法的混合聚类方法,为了测试该聚类算法的性能,用k-means 算法和改进的算法进行了1组实验,并对2种算法的聚类结果进行比较,实验结果表明算法能够有效地解决聚类问题.