探索混响室的理论、设计和测试

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1、北京交通大学博士学位论文DOCTORALDISSERTATIONOFBEIJINGJIAOTONGUNIVERSITY混晌室的理论、设计Shin试学科专业童通信皇王猩殛控割作者姓名丁坚进指导教师沙斐答辩日期2QQ亘年丝月坦日学位授予单位j匕壶童逼太堂答辩委员会主席韭挞昌论文评阅人塞9尚盒!毯盐曼昌墓堡二缝国墓目卷王二】巫幽签摘要混响室电磁兼容测试技术是电磁测试技术思想方法上不断创新的结果。以往基于电磁场的电磁测试技术都是在‘均匀平面波’的概念下进行定标和测量，而混响室却是在统计均匀的概念下进行定

2、标测量，因此混响室测试技术有许多独到的优点。本文在前人的基础上，对混响室的理论、类型、设计、验证和测试进行了较为深入的分析研究。本文介绍了混响室研究现状、发展历史和几种常用的EMC测试环境，对比国外的混响室研究成果和现状，重点介绍了本文的主要创新成果举例说明了这些成果的价值和意义。第三章论述了混响室的电磁场理论、混响室平面波统计理论和混响室射线理论。之前的混响室电磁理论主要停留在模数的计算等方面上，还没有人推导出混响室内电磁场的解析表达式，这在很大程度上制约了对混响室的理解和掌握。作者用本征函数

3、迭加的方法推导有源矩形谐振腔内的三维电磁场分布公式，这在国内外尚属首次，必将对今后混响室的研究将起到积极的指导作用，是本文最主要的创新成果。本文另一主要的创新成果是作者仔细分析了混响室工作的物理过程和电磁工作机理，第一次将EMC混响室电磁工作状态按模式状况系统地进行了分类，即按不同的工作情况划分成五种工作模态，指明混响室不同工作模态的物理特征和意义。这对于正确建立混响室电磁结构模型有着重要意义，为今后混响室研究设计提供理论指导。本文第四章分析了各类混响室的特点，第一次提出了对称模和反对称模发射的

4、概念，并且从数学上证明了采用对称模和反对称模电磁发射可以很好地改善混响室内电磁场均匀性，特别是工作频率较低情况下电磁场均匀性。探讨了对称模和反对称模电磁发射的实现方法，用计算机对对称模、反对称模发射进行模拟，并用对称发射的方法进行了实验验证，收到很好的实验结果，为源搅拌混响室研究奠定了基础。第五章混响室电磁性能测试和第六章混响室电磁兼容测试则主要参照混响室标准IEC61000-4．21[1]进行研究。由于标准是针对机械搅拌混响室制定的，因此本文在测试步骤中增加了对源搅拌混响室所应采取的相应的措施

5、。第七章混响室的设计是在总结了前人的经验，借鉴了国内外的一些实验结果后，探讨了混响室的设计原则和方法。混响室的理论、设计和测试AbstractThetechn0109Yofreverberationchamber(RClisacreativeresultofthedevelopmentofelectromagneticme硒urementteehnologies．Conventionally,theelectromagneticmeasurementsRaReealibratedandcondu

6、ctedundertheconceptofuniforrflplanewave；however,RCiscalibratedandmeasuredundertheconceptofstatisticaluniforill．1rIlerefore．RChasmanyspecialadvantagescomparedwithtraditionalmethods．Basedontheresearchwerkofpioneers．thisdissertationdevotesthee助nstotheth

7、eory,classification，design．Validationandme踟ememofRCS．Atthebeginningofthisdissertation,thehistoryandachievementsofRCsRaReintroducedandthecommonelectromagnetictestenvironmentsRaReintroducedalSO．Electromagnetictheory,statisticalplanewavetheoryandtherayt

8、racingtheoryofreverberationchambersRaRestudiedinChapterIII．Inthischaper,EquationsofelectromagneticfieldsinthreedimensionalRCwithactivesourceshavebeendeducedwitheigen-equationmethodforthefirsttime．ThenewanalyticalformulaeofelectromagneticfieldsinRCsha