电磁兼容中的混波室测量技术

本文介绍电磁兼容测量技术中的混波室测量技术.文中简单介绍了混波室的工作原理,理论分析模型,统计特性,混波室设计中的若干问题.最后介绍了混波室技术的现状和可能的应用,供有关技术人员进行参考.     

接地系统冲击响应过程的并行计算

为了利用并行计算研究接地系统的冲击响应,在阻塞通信模式条件下提出了一个并行编程模型,对进程拓扑结构的优化设计进行了讨论.利用微机集群并行系统研究了接地系统冲击响应过程,得到了较好的并行效率,并对其中出现的超线性加速现象进行了分析.利用数值模拟结果讨论了冲击接地阻抗(TGR)与水平接地体厚度之间的关系.结果表明,接地体厚度对接地阻抗有一定的影响,但当厚度从0.33 m增加到0.5 m时,接地体性能没有显著改善.     

天线口径大小对混波室测试的影响

为分析非零口径天线的局部平均作用对混波室测试的影响,以统计理论为基础,引入方差函数,从混波室空间相关函数出发,计算出方差函数随间隔长度变化的规律.在实际混波室内x方向移动三坐标场探头,测量不同位置上的电场值,以此来模拟不同口径长度的合成缝隙天线,分析不同口径长度对方差函数和各向异性系数的影响.理论和实验分析结果表明,随着天线口径长度增加,方向函数和各向异性系数减小,局部平均作用增强.     

基于GPU的高阶辛FDTD算法的并行仿真研究

高阶辛时域有限差分算法(SFDTD)与传统的时域有限差分算法(FDTD)相比具有更优的稳定性和计算精度,但在进行电磁仿真时则更为耗时。为解决这一问题,文章应用SFDTD的空间并行性,研究并实现了基于计算统一设备架构(CUDA)的SFDTD的并行算法仿真;基于费米架构,分析了各种尺度网格下速度的提升,与传统的CPU实现该算法进行比较,验证了该方法的正确性和高速性。     

三维声波散射的时域仿真

为了研究医学超声中的动态波散射问题,建立了三维声波的速度-压力交错网格时域有限差分模型,讨论了完全匹配层吸收边界的构建及其时域有限差分算法的实现,分析了吸收边界的性能.三维声波场中标准目标散射的动态仿真验证了该计算方法的有效性.     

精密电容器误差的并行计算方法

利用局域网和标准消息传递库构成并行计算环境,实现了对精密电容器误差的并行计算.改进了传统的Runge-Kutta方法.最后讨论了与并行计算效率有关的因素.     

1GHz-9GHz混波室的结构和统计特性的研究

混波室(Reverberation Chamber)作为一种新型的电磁兼容的测量设备,由于其自身的优越性,受到越来越多的关注.混波室测量技术与混波室中场分布的统计特性有着密切关系.本文提出一种工作频率为1GHz-9GHz的三维混波室结构,采用有限元法(FEM),利用Ansoft HFSS9.2软件进行建模仿真,重点研究了混波室内场分布的统计特性,并与实测结果相比较,与三维混波室理论场分布特性相一致.同时,比较了不同的扇叶取样数下混波室内场分布的情况,指出扇叶取样数对统计特性的影响.     

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FDTD对GHZ横电磁波室工作区的场强仿真

在GHz横电磁波室内进行辐射实验时,由于电磁波在室内传播会发生反射、绕射、散射、吸收等现象,导致了很难精确地分析GHz横电磁波室内的场强。以放置在GHz横电磁波室小工作区内的玻璃箱为研究对象,利用AutoCAD 2008建立三维模型,导入基于FDTD(时域有限差分法)的XFDTD软件进行仿真,得到玻璃箱的场强分布。最后通过对比分析仿真数据与实际测量数据,证明了玻璃箱内的场强在1.8GHz、140dBμV/m的条件下是均匀电磁场,而且不均匀性不超过±2dB,达到了生物医学实验的要求。该仿真为高精度、高速度地计算室内复杂的电磁场问题提供了一种新的方法。     

二维FDTD算法的网络并行运算实现

提出了在由微机互连构成的机群（COW）并行计算系统上应用基于消息传递（Message Passing）的方式实现二维FDTD并行算法。通过区域分割，各个子区域在边界处与其相邻的子区域进行场值的数据传递，从而实现FDTD并行计算。文中还仔细分析了与FDTD相关的外围边界的并行化处理。我们采用MPI并行编程工具来实现并行FDTD算法。文中以二维金属方柱算例验证了算法的正确性和有效性，为运用FDTD方法进行电大尺寸复杂电磁问题数值模拟计算提供了一务有效途径。     

混响室条件下电子设备辐射敏感度测试方法

按照连续搅拌和步进搅拌2种运行模式,构建了混响室条件下电子装备辐射敏感度的测试系统,对典型卫生医疗设备进行了抗扰度测试,研究了混响室的不同工作模式对实验结果的影响.结果表明:搅拌器工作于步进模式时受试设备的敏感度要高于连续搅拌情况,连续搅拌模式下,搅拌器的搅拌速度越快,受试设备的敏感度越低.     

基于机群的并行分子动力学裂纹模拟

在探讨并行分子动力学算法的基础上,介绍机群并行分子动力学计算环境的构建.详细说明了在机群并行计算环境下,并行分子动力学计算的编程过程和实现方法.最后以并行分子动力学程序Lammps为例,介绍其在自强3000机群并行计算环境下的安装和使用,并以二维LJ裂纹扩展模拟的实例进行验证,得到一些初步的结果.     

汕头大学混响室的设计与鉴定

根据国家标准因地制宜建成了汕头大学混响室。测量材料无规入射吸声系数a_s时,推荐使用的测试频段为中心频率125～4000Hz的1/3倍频程带宽。     

计算网格在机器人三维仿真中的应用

基于计算网格技术构建了一个机器人三维图形仿真系统,并对PUMA560工业机器人进行动力学仿真．结果表明,与传统的机器人仿真技术相比,计算网格技术提高了机器人三维图形仿真系统的计算能力,有效解决了机器人三维图形仿真系统中机器人动力学、碰撞检测等实时计算占用大量计算机资源的问题,提高了机器人三维图形仿真系统的性能．     

飞行器仪器舱混响室声环境实验研究和数值模拟

针对飞行器发射、飞行中的环境噪声问题,进行了飞行器的混响室噪声实验.在噪声实验过程中,以特定规范谱为声压级控制谱来调节混响室声场,使测量的噪声谱与控制谱接近,模拟飞行器的飞行环境进行了3次不同声压级的噪声实验,得到了实验件的内部声场和结构加速度响应.在实验的基础上,利用统计能量分析法对飞行器噪声实验进行了数值模拟.研究结果表明:在噪声实验中,飞行器内部的声场低于外部混响室的声场,但内、外最大声压差相差不大;结构的响应与结构刚度有关.数值模拟结果与实验数据的对比表明,统计能量分析方法在250 Hz以上的高频段模拟结果较好,而在250 Hz以下预示精度存在较大差别,说明利用统计能量分析方法进行中高频段噪声环境预示是可行的.     

涡流室内气体流动的三维数值模拟

利用开发的ＥｎｇｉｎｅＣＦＤ－Ⅱ程序,对Ｓ１１００涡流室式柴油机压缩过程的气流运动进行了三维数值模拟论述了不同坐标系对网格划分和计算结果的影响,详细分析了直角坐标系下复杂体系边界条件的处理方法,给出三维模拟的计算结果,找出了涡流室内气体运动的真实过程和运动规律：在整个压缩过程中,涡流室内不存在刚体涡流,其窝心是在不断变化的,涡心位置的变化是主涡流运动和由主燃室经通道“压入”涡流室内的“射流”运动的综合结果     

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.     

混响室和GTEM室辐射抗扰度测试的相关性

构建了混响室和GTEM室中辐射抗扰度测试系统,对典型卫生医疗设备进行辐照效应实验.利用衡量2组变量之间线性相关程度的Pearson积差相关系数来评价2种电磁兼容测试场地的辐射抗扰度测试的相关性.并对2个测试场地测得的受试设备敏感阈值进行了线性拟合.结果表明:混响室不同工作模式和GTEM室的辐射抗扰度测试所得结果的相关系数均大于0.75,说明2种测试场地具有非常好的测试相关性.