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上海墨石

电波暗室测试区性能分析

 电波暗室是一款可进行全三维场景计算的专业电磁仿真分析软件,能分析电磁波作用于复杂电大尺寸物体(如飞机、车辆、电磁波暗室等)时的传播特性。该产品是基于高频几何绕射和射线追踪方法的电大尺寸高频电磁仿真工具,克服了传统高频渐进方法不能处理多次反射、透射、绕射和表面爬行波的缺陷,适合解决电大尺寸问题。可以模拟开阔场环境,能够为电磁仿真试验和电磁兼容试验提供一个无外界干扰、无向外泄漏、无反射回波的电磁波自由传播空间,可实现室内场测试环境,具有保密性、全天候工作等无可比拟的优越性。当前国内许多科研单位投入了大量的财力、物力,建起了不同规模和不同用途的电波暗室,因其建设费用相当昂贵,一旦建成后很难进行大的改动,所以在建设之前对其进行性能仿真分析是非常重要的。

  测试区电磁分布性能是电波暗室综合性能的体现,是暗室设计的关键。本文即利用该仿真软件创建了电波暗室模型,合理的设计了暗室各壁的吸波材料布局,使测试区归一化场地衰减、场地电压驻波比、场均匀性等电性能指标满足设计要求。

  利用仿真软件建立暗室模型,设置内部各部分的材料特性,对墙体及地面铺设不同的吸波材料,根据实际测试情况定义收发天线,导入待测物体模型,模拟实际测试场景。根据散射特性及相关材料的反射、透射系数评估电场、磁场,通过将散射场与具体的天线模式相结合,通过二次计算,分析电波暗室测试区的归一化场地衰减、场地电压驻波比、场均匀性等参数。

  场地电压驻波比需要满足CISPR16要求,1GHz~18GHz范围内,驻波比小于6dB。场地电压驻波比仿真条件:测试距离3m,布局如图10所示,根据相关标准,发射天线与接收天线高度均为1m时,计算当发射天线位于图10中C1~C6、L1~L6、R1~R6、F1~F6的位置时,计算接收功率比值获得电压驻波比,发射天线与接收天线高度均为2m时,计算发射天线位于F1~F6的。

  位置时接收功率比值获得电压驻波比,由于篇幅关系,本文仅介绍垂直极化场地电压驻波比仿真结果,发射天线为偶极子天线,接收天线为全向天线,仿真频率为1GHz、2GHz、3GHz、4GHz、6GHz、8GHz、18GHz,要求场地电压驻波比小于6dB。仿真中五面墙贴敷吸波材料,地面为金属板,转台与接收天线之间铺敷2m宽5m长的吸波材料,布局所示,仿真所使用的吸波材料性

  场均匀性需要满足IEC61000-4-3等标准的技术要求,80MHz~2GHz范围内,静区假想垂直平面上75%的场强值偏差在0~6dB之内。根据相关标准,建立仿真模型所示,发射天线离地面1.55m,接收天线位置有16个,位于转台中心C处4³4的阵列,1.5m³1.5m范围内均匀分布,阵列底部离地面0.8m,全部为全向天线。

  本文利用专业仿真软件分析了影响电波暗室电性能最主要的三个参数(归一化场地衰减、场地电压驻波比、场均匀性)的电磁特性,合理设计了吸波材料布局,优化了电波暗室性能,已成功应用于某电波暗室工程设计。