探索并矢格林函數(shù)對(duì)電波暗室的場(chǎng)強(qiáng)分析應(yīng)用

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1、北京交通大學(xué)博士學(xué)位論文并矢格林函數(shù)對(duì)電波暗室的場(chǎng)強(qiáng)分析應(yīng)用姓名：呂飛燕申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專(zhuān)業(yè)：交通信息工程及控制指導(dǎo)教師：沙斐20070301jE塞鑾垣盔堂盟±堂焦迨塞蟲(chóng)塞遁噩中文摘要摘要：電波暗室是輻射電磁場(chǎng)的主要測(cè)量場(chǎng)地，也是研究天線(xiàn)與電波傳播特性的重要試驗(yàn)設(shè)施。本文的主要工作是推導(dǎo)出一種新型并矢格林函數(shù)，以適于分析電波暗室內(nèi)的電磁場(chǎng)。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本文方法的有效性和優(yōu)越性。第一章以暗室的性能指標(biāo)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為依托，追蹤了暗室發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)。包括：歸一化場(chǎng)地衰減(NSA)和場(chǎng)均勻性，場(chǎng)地參考法，不確定度的分類(lèi)和分析。第二章通過(guò)構(gòu)造虛擬的鏡像源，將反射系數(shù)引入格林函數(shù)的積分式，構(gòu)

2、造了新的表達(dá)式。第三章改進(jìn)了針對(duì)周期結(jié)構(gòu)散射的并矢格林函數(shù)表達(dá)式，以適應(yīng)有限截?cái)噙吔绲闹芷诮Y(jié)構(gòu)散射。第四章采用FEM法為核心的HFSS軟件，對(duì)多種吸波角錐材料、鐵氧體瓦建立模型，考察了不同結(jié)構(gòu)、不同材料的吸波體的反射率。第五章編程計(jì)算電波暗室內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)，考察了不同結(jié)構(gòu)的暗室、采用不同吸波材料、不同極化情況下場(chǎng)的均勻性變化。并以北京交大電磁兼容暗室為例，借助實(shí)測(cè)得到的吸波材料反射率，重點(diǎn)驗(yàn)證場(chǎng)均勻性和場(chǎng)地衰減性的仿真結(jié)果?？疾靾?chǎng)地衰減特性時(shí)，仿真結(jié)果準(zhǔn)確預(yù)測(cè)了暗室的諧振頻率。全文創(chuàng)新點(diǎn)表現(xiàn)如下：1．重新推導(dǎo)了電磁場(chǎng)波動(dòng)方程以并矢形式表達(dá)的普適解，通過(guò)并矢運(yùn)算技巧得出一個(gè)更為整齊明晰的

3、表達(dá)式，并討論其物理意義(第二章)。2．將鏡像法從完純導(dǎo)體平面推廣到介質(zhì)平面上，構(gòu)造了普適性的鏡像電流源。據(jù)此推導(dǎo)出任意材料平面上半空間的并矢格林函數(shù)表達(dá)式，并證明該表達(dá)式在邊界上滿(mǎn)足原有邊界條件(第二章)。3．引入Floquet相位差處理法處理特大型電波暗室的吸波體建模(第三章)。4．將暗室內(nèi)壁的周期吸波體實(shí)現(xiàn)數(shù)值平滑化，以簡(jiǎn)化建模難度(第五章)。5．從理論上分析了場(chǎng)地參考法和傳統(tǒng)NSA法的統(tǒng)一性。仿真采用場(chǎng)地參考法，實(shí)驗(yàn)采用傳統(tǒng)NSA法，兩者的分析數(shù)據(jù)仍然實(shí)現(xiàn)了可比較性(第一、五章)。6．推導(dǎo)了偶極子天線(xiàn)的水平極化方向性圖(第五章)。關(guān)鍵詞：電波暗室；并矢格林函數(shù)；周期結(jié)構(gòu)

4、；歸一化場(chǎng)地衰減．分類(lèi)號(hào)：TMl54．1jb塞蠻道太堂擅±堂焦迨塞△旦S!基△￡工ABSTRACTABSTRACT：Anechoicchamberistheprimarytestsiteofelectromagneticradiationmeasurement，alsotheimportantfacilityforantennaandwavepropagationresearch．111ispaperpresentsalloriginalDyadicGreen’sFunction(DGF)formulationtoaccommodatetheelectromagneticenv

5、ironmentinanechoicchamber．Testsarecarriedouttotestifyitsmerits．Firstly,chapt．1tracesdowntheup·datedevelopmentofanechoicchamberwithregardstothecharacteristicsrequirementsandinternationalstandardsconcerned，includingtwoevaluationtestsforanechoicchamber,NormalizedSiteAttenuation(NSA)testandfield

6、homogeneitytest，theSiteReference(SR)method，anduncertainty．Inchapt．2，virtualimageSOUrCeisconstructed．ReflectivecoefficientsareintrodueedintotheintegrationofGreen’Sfunctiontocalculatethefieldinchamber,collectingallinfluencefromtheabsorbersandthemetalground．Inehapt．3，theDGFformulationisimproved

7、toadapttothescatteringfieldfromfiniteperiodicarraystructures．Chap．4investigatesthereflectivecharacterofabsorberswithdifferentstructuresandmaterialsinHFSSsoftware．Theabsorbersincludeferritetileandpyramid．弛esimulationresultsareprovedcrediblewhencompa