舱室内场分布测试评估技术研究

发布时间：2017-03-28 01:14

  本文关键词：舱室内场分布测试评估技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：现代电子技术在飞机、舰船等载运工具上得到了广泛的应用。根据GJB 1389A给出的强电磁环境典型数据,在极端条件下,舰船以及飞机受到的辐射场强均值高达2620V/m,峰值甚至达到27460V/m,如果没有有效的防护手段,其电子系统将产生毁灭性破坏。对于各类军民用飞机、舰船,由于其关键电子设备往往安装在舱室内,因此需要对外部强电磁环境作用下舱室内的场分布情况进行测试评估,以确保各类电子设备的可靠运行。舱室通常满足条件：1)舱室尺寸远大于波长；2)舱室内部壁面可以有效反射电磁波。因此舱室可被看作复杂腔体,需要使用混波室理论分析其内部的场分布。考虑到舱室等复杂腔体内场分布的特点,论文以混波室理论为基础,通过在实验室以及现场舱室条件下的试验研究,分析总结外部强电磁环境下舱室内场分布的测试评估方法。论文主要内容如下：1.结合混波室理论,介绍了舱室等电大复杂腔体的电磁混响特性。给出了舱室内场的统计分布规律以及舱室Q值等反映舱室电磁混响特性的参数指标。分析给出了舱室内峰值场强与均值场强的关系。介绍了舱室内场分布的边缘场效应。2.在理论分析的基础上,给出了频率搅拌与空间采样测试方法在舱室电磁混响特性测试中的应用方法与注意事项。试验研究了舱室内峰值与均值场强的关系。试验分析了舱室Q值时域与频域测试方法的特点。研究发现,在频域测试中,天线端口阻抗失配与天线效率不为100%会导致舱室Q值测试结果比真实值低2dB左右,因此进行舱室Q值频域测试时必须修正天线端口阻抗失配与天线效率。3.总结给出了舱室电磁混响特性测试方案,编制了相应的自动测试程序,并对实际舰船舱室的电磁混响特性进行了测试研究。4.研制了一种小型超宽带单极子天线用于舱室电磁混响特性以及屏蔽效能测试研究。该天线具有尺寸小、增益低、效率高以及频带宽的特点。理论上,测试舱室的插入损耗等参数时,得益于较低的天线增益与较小的天线尺寸,测试结果具有较低的不确定度。同时,较宽的带宽使其适用于宽带时域脉冲测试。5.基于舱室屏蔽效能测试研究,给出了外部连续强电磁波照射下,舱室内场分布的评估分析流程。由于屏蔽效能在评估舱室内场分布中的重要作用,本文通过理论与试验研究,分析了影响舱室屏蔽效能测试结果的因素。试验研究表明：测试天线增益、频率搅拌带宽、接收天线位置等因素均会影响到舱室屏蔽效能测试结果。本文在实验室条件下与实际舱室环境中均进行了相关试验研究,测试结果与理论基本吻合。本文能为强电磁环境下舱室内场分布的测试评估工作提供一定的参考。
【关键词】：强电磁环境 舱室 频率搅拌 空间采样 屏蔽效能
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN03
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-12
• 1.1 论文背景与目的9
• 1.2 国内外研究现状9-10
• 1.3 论文研究内容10-11
• 1.4 论文组织结构11-12
• 第2章 舱室电磁混响特性与舱室内的场12-23
• 2.1 描述舱室电磁混响特性的主要参数12-15
• 2.1.1 混响场建立的必要条件12
• 2.1.2 舱室内场的统计学分布规律12-13
• 2.1.3 Q值与时间常数13-15
• 2.2 舱室内场的确定15-18
• 2.2.1 舱室Q值与舱室内的场15
• 2.2.2 独立样本数与舱室内场的固有不确定度15-18
• 2.2.3 屏蔽效能与舱室内的场18
• 2.3 边缘场效应18-22
• 2.3.1 边缘场效应概述18-19
• 2.3.2 空间相关函数19
• 2.3.3 单个导电平面附近的场19-20
• 2.3.4 两个垂直相交导电平面附近的场20-21
• 2.3.5 三个相互垂直相交导电平面附近的场21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第3章 舱室电磁混响特性测试研究23-58
• 3.1 模式搅拌技术23-25
• 3.1.1 模式搅拌技术概述23
• 3.1.2 模式搅拌效率评价指标23-24
• 3.1.3 空间采样测试方法24
• 3.1.4 频率搅拌测试方法24-25
• 3.2 舱室Q值的时域测试技术25-27
• 3.2.1 时间常数法25-26
• 3.2.2 能量损耗法26-27
• 3.3 实验室条件下舱室电磁混响特性测试研究27-45
• 3.3.1 混波室的时频域Q值测试27-29
• 3.3.2 高损耗舱室的时频域Q值测试29-30
• 3.3.3 自制小型屏蔽舱室的电磁混响特性测试30-35
• 3.3.4 混波室中的场强测试35-42
• 3.3.5 边缘场效应验证试验42-44
• 3.3.6 试验结论总结44-45
• 3.4 舱室电磁混响特性测试方案总结45-47
• 3.4.1 仪器设备45
• 3.4.2 测试方法实施要点45-46
• 3.4.3 试验布置与仪器动态范围的考虑46
• 3.4.4 测试步骤与自动测试程序46-47
• 3.5 实际船舱电磁混响特性现场测试研究47-56
• 3.5.1 试验目的47-48
• 3.5.2 受试舱室简介48-49
• 3.5.3 试验设备与试验布置49-51
• 3.5.4 试验结果与分析51-56
• 3.6 本章小结56-58
• 第4章 小型超宽带测试天线的研制58-64
• 4.1 研制背景58
• 4.2 天线结构设计与仿真结果58-61
• 4.3 天线测试结果与分析61-63
• 4.3.1 端口电压驻波比61
• 4.3.2 天线增益对比试验61-62
• 4.3.3 混波室插入损耗测试对比试验62-63
• 4.4 本章小结63-64
• 第5章 舱室屏蔽效能测试与外部场源作用下舱室内场的评估64-77
• 5.1 舱室屏蔽效能测试概述64
• 5.2 影响屏蔽效能测试结果的因素64-73
• 5.2.1 测试系统底噪64-65
• 5.2.2 参考测试中的地面反射波65-67
• 5.2.3 舱室电磁混响特性与屏蔽效能67-70
• 5.2.4 天线增益70-71
• 5.2.5 接收天线位置71-72
• 5.2.6 测试角度72-73
• 5.3 外部场源作用下舱室内场的评估步骤73-76
• 5.3.1 测试评估步骤概述73-74
• 5.3.2 舱室的电磁混响特性测试74-75
• 5.3.3 舱室的屏蔽效能测试75
• 5.3.4 舱室内场强的分析推算75-76
• 5.4 本章小结76-77
• 第6章 总结与展望77-79
• 6.1 主要内容与结论77-78
• 6.2 研究中的缺憾与注意事项78-79
• 参考文献79-81
• 致谢81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 刘逸飞;陈永光;王庆国;程二威;贾锐;;基于线性扫频的频率搅拌混响室搅拌参数选取[J];电波科学学报;2014年02期

2 周香,蒋全兴,王文进;天线口径大小对混波室测试的影响[J];东南大学学报(自然科学版);2005年04期

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本文编号：271440