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第1章电波混响室概述
1.1混响室的概念
1.2混响室的种类
1.3混响室与其他电磁兼容测试手段的比较
1.4关于混响室电磁环境的应用背景
1.5混响室测试技术的标准化研究
1.6混响室理论与技术研究动态及展望
第2章电波混响室的一般结构与设计
2.1通用结构及配套设备
2.2混响室尺寸
2.3机械搅拌器设计
2.4混响室测试仪器配置
2.4.1信号源与功率放大器
2.4.2发射天线
2.4.3测试设备
2.4.4监视设备
2.5混响室结构设计
2.5.1电磁屏蔽基础知识
2.5.2屏蔽门设计
2.5.3通风波导设计
2.5.4屏蔽墙体设计
第3章电波混响室理论
3.1腔体的电磁场理论
3.2品质因数、因数带宽及时间常数
3.3模式搅拌分析及搅拌效率和关联系数
3.4场均匀性与最大可用空间
3.5场分布的各向异性系数和非均匀性系数
3.5.1场的各向异性系数
3.5.2场的非均匀性系数
3.6混响室最低可用频率
3.7装载效应
3.8混响室统计理论
3.8.1混响室测量取样数量的要求
3.8.2混响室平均场的调谐效应
3.8.3混响室最大场强的调谐效应
第4章电波混响室校准与应用
4.1混响室校准
4.1.1空载混响室场均匀性校准步骤
4.1.2数据处理方法
4.1.3接收天线校准
4.1.4混响室插入损耗
4.1.5用天线估算混响室的电场
4.1.6混响室最大加载验证
4.1.7测试前混响室的校准
4.1.8品质因数与时间常数校准
4.2模搅拌混响室校准
4.2.1模搅拌技术考虑
4.2.2搅拌考虑
4.3混响室抗扰度测试
4.3.1测试布置
4.3.2测试前的校准
4.3.3辐射抗扰度测试步骤
4.4混响室辐射发射测试
4.4.1测试布置
4.4.2测试前的校准
4.4.3辐射发射的测试步骤
4.4.4EUT辐射功率的确定
4.4.5测试报告
4.5电缆组件、电缆、连接器、波导和微波无源器件的屏蔽效能测试
4.5.1EUT屏蔽效能测试
4.5.2测试装置记录
4.5.3测试流程
4.5.4测试装置控制
4.6衬垫、材料屏蔽效能测试
4.6.1屏蔽效能测量
4.6.2测试装置描述
4.6.3测试流程
4.6.4传输横截面
4.6.5测试装置控制
4.7腔体屏蔽效能测试
4.7.1EUT屏蔽效能测试
4.7.2测试装置描述
4.7.3测试流程
4.7.4测试装置控制
4.8天线效率测试
4.8.1天线效率
4.8.2天线效率测试
第5章小尺寸屏蔽腔体的屏蔽效能
5.1小屏蔽体屏蔽效能的统计定义
5.1.1传统屏蔽效能定义的缺陷
5.1.2基于多点测量的小屏蔽体屏蔽效能统计定义
5.2混响室内小尺寸屏蔽体电磁仿真
5.2.1开缝小屏蔽体的仿真建模
5.2.2入射方向对屏蔽体内电磁场分布的影响
5.2.3极化方向对屏蔽体内电磁场分布的影响
5.2.4有限列平面波叠加模拟混响室测试环境
5.2.5屏蔽体内部关键点的选取
5.2.6开缝屏蔽体屏蔽效能仿真研究
5.3屏蔽效能测试方法和实现
5.3.1屏蔽效能测试方法
5.3.2屏蔽效能自动测试系统
5.4混响室内小尺寸屏蔽体屏蔽效能实验
5.4.1平均屏蔽效能与最低屏蔽效能
5.4.2屏蔽效能与孔缝尺寸的依赖关系
5.4.3屏蔽效能测试的重复性研究
5.4.4实验与仿真结果对比分析
5.5结论
第6章混响室条件下电磁环境效应及相关性研究
6.1混响室条件下电子装备电磁辐照效应测试方法
6.1.1辐照效应实验分类
6.1.2混响室辐照效应测试系统
6.1.3混响室中辐照效应的两种测量模式
6.1.4两种工作模式测试对比分析
6.2混响室和GTEM室辐照实验测试结果相关性研究
6.2.1导弹用数据分配器的效应实验
6.2.2典型心电图机的效应实验
6.3混响室和GTEM室中单极子感应电流相关性仿真
6.3.1仿真软件的选择和混响室物理模型的构建
6.3.2单极子天线感应电流仿真计算
6.3.3混响室和GTEM室中单极子天线归一化感应电流的相关性分析
第7章电波混响室相关标准
7.1CISPR16—1—4:2005《无线电骚扰与抗扰度测量设备和测量方法规范》
7.2RTCADO—160F《空中设备试验程序与环境条件》
7.2.1辐射敏感度试验混响室法
7.2.2射频辐射发射试验混响室法
7.3SAEARP5583《航天器在高强度辐射场(HIRF)环境下的认证》
7.4美国军用标准MIL—STD一461F《分系统和设备电磁干扰发射与敏感度控制要求》
7.4.1测试程序
7.4.2对混响室的详细要求
7.5美国通用汽车公司技术标准GM9120P《电磁兼容部件试验辐射电磁场抗扰度(混响室法)》
7.5.1测试方法和程序
7.5.2混响室设计考虑事项
7.5.3混响室性能评估程序
7.6IEEEStd1302—2008《DC—18GHz导电衬垫的电磁特性》
7.7GJB5185—2003《小屏蔽体屏蔽效能测量方法》
7.8IEC61000—4—21《电磁兼容性(EMC)第4—21部分:测试和测量技术——混响室测试方法》
参考文献 2100433B
王庆国、程二威、周星、魏明、张成怀等编著的这本《电波混响室理论与应用》全面系统地介绍了电波混响室的基本理论和应用,主要内容包括:电波混响室的一般结构和设计、电波混响室基本理论、电波混响室校准与应用、小尺寸屏蔽腔体的屏蔽效能、混响室条件下电磁环境效应及相关性研究及电波混响室相关标准等。
《电波混响室理论与应用》可供电磁兼容工程师和开发人员参考,也可作为高等院校电磁场与微波技术、电磁兼容等专业本科生和研究生的教材或参考书。
第2版前言第1版前言第1章 土方工程1.1 土的分类与工程性质1.2 场地平整、土方量计算与土方调配1.3 基坑土方开挖准备与降排水1.4 基坑边坡与坑壁支护1.5 土方工程的机械化施工复习思考题第2...
第一篇 综合篇第一章 绿色建筑的理念与实践第二章 绿色建筑评价标识总体情况第三章 发挥“资源”优势,推进绿色建筑发展第四章 绿色建筑委员会国际合作情况第五章 上海世博会园区生态规划设计的研究与实践第六...
前言第一章 现代设计和现代设计教育现代设计的发展现代设计教育第二章 现代设计的萌芽与“工艺美术”运动工业革命初期的设计发展状况英国“工艺美术”运动第三章 “新艺术”运动“新艺术”运动的背景法国的“新艺...
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1 工程常用图书目录(电气、给排水、暖通、结构、建筑) 序号 图书编号 图书名称 价格(元) 备注 JTJ-工程 -24 2009JSCS-5 全国民用建筑工程设计技术措施-电气 128 JTJ-工程 -25 2009JSCS-3 全国民用建筑工程设计技术措施-给水排水 136 JTJ-工程 -26 2009JSCS-4 全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调 ?动力 98 JTJ-工程 -27 2009JSCS-2 全国民用建筑工程设计技术措施-结构(结构体系) 48 JTJ-工程 -28 2007JSCS-KR 全国民用建筑工程设计技术措施 节能专篇-暖通空调 ?动力 54 JTJ-工程 -29 11G101-1 混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(现浇混凝土框架、剪力墙、框架 -剪力墙、框 支剪力墙结构、现浇混凝土楼面与屋面板) 69 代替 00G101
电波混响室是一个电大尺寸且具有高导电反射墙面构成的屏蔽腔室,腔室中通常安装一个或几个机械式搅拌器或调谐器,通过搅拌器的转动改变腔室的边界条件,进而在腔室内形成统计均匀、各向同性和随机极化的电磁环境。
在国内,关于混响室的名称多种多样,公开发表的论文中出现的名称包括"电波混响室"、"EMC混响室"、"电磁混响室"、"电磁混波室"等。为避免混淆,一方面,考虑到在形式上与另一种传统意义的电磁兼容测试平台"电波暗室"一致,比较习惯,也便于区分和理解;另一方面,在声学领域,"混响室"使用更广泛,而"混波室"使用比较少,而且混响室最初是借鉴声学研究中"混响室"的概念,所以有学者建议在国内统一使用"电波混响室"这一名词。
电波混响室技术研究的早期,在电磁兼容性测试技术中引人混响室测试平台的初衷主要是混响室可以利用较小的功率输入获得强辐射场。
由于电波混响室提供的电磁环境具有以下特性:空间均匀,室内能量密度各处一致;各向同性,在所有方向的能量流是相同的;随机极化,所有的波之间的相角以及它们的极化是随机的。所以混响室可用于多种涉及辐射场的测量其中包括:
l 辐射抗扰度和辐射发射测量。在混响室内可形成各向同性、均匀的场,因而特别适合进行辐射抗扰度测量,尤其是对于大型的EUT
l 屏蔽效能测量。对屏蔽衬垫、屏蔽材料的屏蔽效能测量的特点是在大的混响室内设置另外一个较小的屏蔽壳体,并在此壳体内对由屏蔽材料泄漏进入的场也进行模搅拌,并分别接收混响室中及屏蔽壳体内电磁场的功率,从而求得屏蔽效能。
l 天线效率测量。在天线参数测量中,天线效率的测量是比较困难的。这主要是由于测量一付天线在全部立体角范围内辐射的总功率是十分困难的。因为任何一付实用的天线都不可能是完全全向的,不同立体角的辐射功率密度也是不同的。但这些困难在混响室测量中不复存在。
在无线通信领域,利用电波混响室的多反射形成的漫射场模拟无线通信中的多入多出环境。其研究内容较多,比如汽车内部的超宽带通信等。
目前,应用最多、标准认可、运行比较可靠的电波混响室是机械搅拌式混响室,又称模式搅拌式混响室(Mode Stirred Reverberation Chamber),它是在高反射腔体内,安装一个或多个机械式搅拌器,通过搅拌器的连续或者步进式转动改变边界条件,从而在腔室内形成统计均匀、各向同性、随机极化的场。此外,在混响室的研究中,不少学者提出了其他一些也能实现电磁混响的设计方案,这里做一简单介绍。
(1)摆动墙(Moving Wall)式混响室。
1992年,Huang Yi等提出采用摆动墙方案。由于混响室墙体的摆动,使室内体积不断变化.从而连续改变空腔的谐振条件而达到混响的目的,但这种装置的实际实现有一定困难。2002年,N.K.Kouveliotis等用FDTD方法仿真计算了摆动墙混响室的品质因数Q和场均匀性.并通过建模、仿真其对EUT进行了测试,考察了摆动墙混响室产生混响的性能。
(2)漫射体式混响室。
1997年,M.Petirsch等提出将建筑声学中对声波反射的Schroeder漫射体用于改善混响室内电磁波的谐振,并用数值方法分别计算了带有和不带有漫射体的混响室内电磁场的分布情况,结果表明漫射体改善了室场内的均匀性。
(3)波纹墙式混响室。
1998年,E.A.Godfrey等提出了一种波纹墙的混响室结构方案,并探讨了在一个小型混响室内(1.8m×1.2 m×0.8m)采用波纹墙对场均匀性的影响,考察的频率范同为150MHz~650MHz,实验分别在平面铝墙和钢波纹墙混响室内进行,对比两种条件下的数据结果表明,波纹墙有利于改善混响室内的场均匀性。
(4)源搅拌混响室。
1992年,Y.Huang和D.J.Edwards提出源搅拌的方法。它通过在测试中移动天线的位置或控制天线阵中不同天线的发射信号的方法改变测试中源的位置,达到混响的目的。它的基本原理是改变混响室中各本征模的权重因子。这种方法由于不用机械搅拌器,使得测试空间增大,而且还能改善混响室的低频性能,所以至今仍有人对之进行研究,这些研究用本征函数叠加的方法推导了混响室有源激励的电磁场分布公式,并提出了对称模与反对称模发射的方法(即源搅拌方法),从理沦上证实了利用源搅拌实现混响的可行性,一定条件下在低模状态下可获得均匀场,并且模拟的结果证实了数据推导的正确性,为混响室在低于最低可用频率的分析提供了可行的方法。
(5)频率搅拌混响室
1994年,David A.Hill提出频率搅拌的方法。其二维的数值计算结果表明,用中心频率为4GHz、带宽为10MHz的线源激励时,场的均匀性很好,其三维分布情况还有待进一步分析。此外,非零带宽对敏感度测试的影响有待进一步分析。在辐射发射测试中,由于不能控制受试设备(EUT)的频谱,是否还能用频率搅拌的方法进行测试有待研究。
(6)不对称结构(或固有)混响室
1998年,Frank B.J.Leferink等设计了一种新型混响室,它没有任何两个墙面是平行的,只有一个壁面垂直于其他墙面,混响室的长、宽、高尺寸不成比例,且在室内某些位置安装了漫射体。研究结果表明,其在没有使用机械搅拌器的情况下产生了统计均匀的电磁场,使得测试时间相对于机械搅拌混响室而言大幅度减少。S.Y.Chung等还考察了"Schroeder diffuser"和"Randomly Made Diffuser"两种不同漫射体在固有混响室中的应用,并讨论了漫射体安装的位置和面积对混响室性能的影响。
混响室一词在声学领域和电磁学领域都有应用,其实,电磁学领域混响室一词是源于声学领域的,但是现在这两个领域的很多人都直接用混响室一词而不加区分。在这里,为了区分二者,将声学领域的混响室称为声学混响室,将电磁学领域的混响室称为电波混响室。
电磁混响室是继电波暗室、吉赫兹横电磁波传输(GTEM)室、开阔场之后提出的电磁兼容性测试新技术与新平台。混响室测试平台能以较小的输入功率产生较高的场强,产生的电磁环境与电子设备内部真实电磁场分布情况极为接近,是一种理想的电磁环境效应试验平台,非常适合用来开展电子装备的电磁环境效应和电磁防护加固研究。然而,国内混响室研究起步较晚,相关技术、理论还不很成熟,限制了我国混响室技术的应用和发展。为此,我们翻译了法国混响室领域专家Philippe Besnier教授的Electromagnetic Reverberation Chambers专著,相信《高新科技译丛:电磁混响室》的出版将为广大电磁兼容研究人员提供重要参考。
《高新科技译丛:电磁混响室》从统计理论和实践应用两方面对混响室进行了深入阐释。全书共分为三大部分:第1-4章论述混响室工作的物理机制;第5~7章讨论混响室的使用问题;第8章介绍有关混响室的近期研究工作。《高新科技译丛:电磁混响室》既可供从事电磁兼容测试的工程技术人员参考,又可作为高等院校研究生教材。