探索并矢格林函数对电波暗室的场强分析应用

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1、北京交通大学博士学位论文并矢格林函数对电波暗室的场强分析应用姓名：吕飞燕申请学位级别：博士专业：交通信息工程及控制指导教师：沙斐20070301jE塞銮垣盔堂盟±堂焦迨塞虫塞遁噩中文摘要摘要：电波暗室是辐射电磁场的主要测量场地，也是研究天线与电波传播特性的重要试验设施。本文的主要工作是推导出一种新型并矢格林函数，以适于分析电波暗室内的电磁场。实验验证了本文方法的有效性和优越性。第一章以暗室的性能指标和国际标准为依托，追踪了暗室发展的最新动态。包括：归一化场地衰减(NSA)和场均匀性，场地参考法，不确定度的分类和分析。第二章通过构造虚拟的镜像源，将反射系数引入格林函数的积分式，构

2、造了新的表达式。第三章改进了针对周期结构散射的并矢格林函数表达式，以适应有限截断边界的周期结构散射。第四章采用FEM法为核心的HFSS软件，对多种吸波角锥材料、铁氧体瓦建立模型，考察了不同结构、不同材料的吸波体的反射率。第五章编程计算电波暗室内场强，考察了不同结构的暗室、采用不同吸波材料、不同极化情况下场的均匀性变化。并以北京交大电磁兼容暗室为例，借助实测得到的吸波材料反射率，重点验证场均匀性和场地衰减性的仿真结果。考察场地衰减特性时，仿真结果准确预测了暗室的谐振频率。全文创新点表现如下：1．重新推导了电磁场波动方程以并矢形式表达的普适解，通过并矢运算技巧得出一个更为整齐明晰的

3、表达式，并讨论其物理意义(第二章)。2．将镜像法从完纯导体平面推广到介质平面上，构造了普适性的镜像电流源。据此推导出任意材料平面上半空间的并矢格林函数表达式，并证明该表达式在边界上满足原有边界条件(第二章)。3．引入Floquet相位差处理法处理特大型电波暗室的吸波体建模(第三章)。4．将暗室内壁的周期吸波体实现数值平滑化，以简化建模难度(第五章)。5．从理论上分析了场地参考法和传统NSA法的统一性。仿真采用场地参考法，实验采用传统NSA法，两者的分析数据仍然实现了可比较性(第一、五章)。6．推导了偶极子天线的水平极化方向性图(第五章)。关键词：电波暗室；并矢格林函数；周期结构

4、；归一化场地衰减．分类号：TMl54．1jb塞蛮道太堂擅±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