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绪论1

第1章 混响室在电磁测试中的地位5

1.1 引言5

1.2 电磁场与平面波5

1.2.1 平面波的定义与特性6

1.2.2 平面波的通用表达式8

1.2.3 远场的局部平面波近似处理9

1.2.4 平面波产生的感应现象10

1.3 有限空间内的电磁测试12

1.3.1 小矩形环的辐射发射13

1.3.2 在TEM室进行测试14

1.3.3 在屏蔽暗室进行测量17

1.3.4 混响室在有限空间测试中的地位18

1.4 讨论20

1.4.1 平面波概念的运用20

1.4.2 混响室测量的不确定度限值20

1.5 参考文献21

第2章 电磁腔体的主要物理特性22

2.1 引言22

2.2 一维腔体内模数的减少22

2.2.1 一维腔体模型22

2.2.2 一维波动方程求解23

2.2.3 本征模计算24

2.2.4 腔体与LC谐振网络比较26

2.2.5 品质因数对腔体的贡献27

2.2.6 本征模状态下能量耦合优化29

2.2.7 障碍物引起的本征模频率偏差30

2.2.8 模式搅拌的实现方法31

2.3 空矩形腔体的物理特征31

2.3.1 混响室的结构描述31

2.3.2 计算本征模频率32

2.3.3 第一阶本征模33

2.3.4 高次模34

2.3.5 本征模间隔与模密度36

2.3.6 三维腔体的品质因数37

2.3.7 腔体的激励条件40

2.3.8 平面波谱43

2.3.9 能量损耗对平面波频谱的影响45

2.4 三维模式搅拌腔体46

2.4.1 模式搅拌的作用46

2.4.2 机械搅拌47

2.4.3 实验验证模偏移49

2.5 讨论51

2.5.1 关于混响室几何结构的讨论51

2.5.2 关于RLC振荡器应用52

2.5.3 关于模干涉因素的讨论52

2.6 参考文献53

第3章 超大尺寸腔体内搅拌波的统计特性55

3.1 引言55

3.2 理想随机电磁场的描述56

3.2.1 电磁场假定为一个随机变量56

3.2.2 理想随机场假定的基本条件57

3.2.3 随机变量的通用表达式58

3.2.4 x2概率分布59

3.2.5 场振幅绝对值的概率密度函数59

3.2.6 功率变量的概率密度函数60

3.3 理想随机场特性的仿真61

3.3.1 平面波谱的构建61

3.3.2 随机试验干涉波的构建63

3.3.3 中心极限定理的运用65

3.4 统计检验66

3.4.1 给定条件下统计采样值N的取值67

3.4.2 实验数据的概率分布估计69

3.4.3 方差与均值的估计71

3.4.4 柯尔莫哥洛夫-斯摩洛夫（K-S）检验73

3.5 混响室内的功率平衡76

3.5.1 天线主要特性回顾77

3.5.2 理想随机场中的接收天线78

3.5.3 混响室中设备辐射功率的测量81

3.6 讨论82

3.6.1 关于理想随机场假设82

3.6.2 关于用平面波实验来模拟无序场82

3.7 参考文献83

第4章 混响室物理与技术参数的影响85

4.1 引言85

4.2 混响室主要设计参数86

4.2.1 腔室结构参数86

4.2.2 混响室几何和物理参数的影响86

4.2.3 混响室品质因数影响因素88

4.2.4 理想随机场分布的空间相关性93

4.3 常用模式搅拌技术95

4.3.1 机械搅拌95

4.3.2 频率搅拌和电子搅拌98

4.3.3 切换发射天线搅拌101

4.3.4 调整腔室尺寸搅拌方法101

4.4 混响室特性103

4.4.1 混响室特性描述的目的103

4.4.2 模式搅拌的效率103

4.4.3 随机场分布的稳定性测量106

4.4.4 品质因数测量111

4.4.5 最低可用频率的局限性115

4.5 讨论117

4.5.1 关于大数法则117

4.5.2 大体积被测物的影响118

4.6 参考文献119

第5章 混响室抗扰度测试120

5.1 引言120

5.2 校准过程120

5.2.1 场分布统计均匀性测量方法121

5.3 校准结果实例128

5.4 混响室内设备辐射抗扰度实施方法131

5.4.1 受试设备的加载效应131

5.4.2 EUT对场统计均匀性的影响133

5.4.3 EUT误动作观测134

5.4.4 抗扰度测试实例134

5.5 混响室与电波暗室抗扰度实验比较137

5.5.1 电波暗室辐射抗扰度辐照方法137

5.5.2 混响室辐射抗扰度辐照方法139

5.6 混响室内电场正交分量和总电场141

5.7 讨论142

5.7.1 不同标准的统计均匀性限值142

5.7.2 不同标准搅拌器步数的选择143

5.7.3 混响室内抗扰度测试的特性143

5.8 参考文献143

第6章 混响室辐射发射测试145

6.1 引言145

6.2 几个电磁辐射和天线的概念145

6.2.1 电磁辐射源145

6.2.2 电磁场与辐射源距离之间的关系146

6.2.3 电磁辐射强度和方向性147

6.2.4 极化和局部方向性148

6.2.5 天线的效率和增益149

6.2.6 天线有效面积150

6.2.7 两个天线之间的能量传递平衡——弗利斯表达式151

6.2.8 球坐标系辐射公式和特性151

6.3 测量自由空间总辐射功率154

6.3.1 定义154

6.3.2 总辐射功率传统测试方法155

6.4 受试设备无意发射测量156

6.4.1 混响室校准与总辐射功率测量159

6.5 总辐射发射功率测量实例163

6.5.1 校准过程163

6.5.2 EUT辐射发射测量165

6.6 辐射发射和总辐射发射功率167

6.7 天线效率和分集增益测量169

6.7.1 天线效率测量169

6.7.2 天线分集增益测量170

6.8 讨论171

6.8.1 关于混响室内辐射发射测量171

6.8.2 关于混响室内射频设备测量171

6.9 参考文献171

第7章 混响室屏蔽效能测量173

7.1 引言173

7.2 屏蔽效能的定义174

7.2.1 电缆及连接器的屏蔽效能174

7.2.2 屏蔽箱体屏蔽效能176

7.2.3 屏蔽材料屏蔽效能176

7.3 混响室内屏蔽电缆连接器屏蔽效能测量178

7.3.1 混响室内电缆电磁耦合178

7.3.2 电缆和屏蔽连接器的有效面积180

7.3.3 参考功率与被测电缆感应电流之间的关系183

7.3.4 屏蔽衰减与转移阻抗之间的转换184

7.3.5 电缆连接器屏蔽效能测量实例185

7.4 屏蔽腔体屏蔽效能测量187

7.4.1 屏蔽腔体电磁耦合187

7.4.2 屏蔽腔体衰减测量实例188

7.5 屏蔽材料屏蔽效能测量191

7.5.1 被测材料尺寸与波长比较191

7.5.2 屏蔽材料衰减测量实例193

7.6 讨论197

7.6.1 屏蔽材料屏蔽衰减测量精确度197

7.6.2 屏蔽衰减记录曲线198

7.7 参考文献198

第8章 模式搅拌混响室：研究工具201

8.1 引言201

8.2 非理想随机电磁场202

8.2.1 混响室内电场正交分量的统计估计203

8.2.2 替代分布函数：韦布尔函数207

8.3 测量结果相关性研究210

8.3.1 相关性和统计不确定度210

8.3.2 相关性测量210

8.3.3 线性相关实验估计研究211

8.3.4 线性相关系数的统计分布212

8.3.5 相关函数的正态分布近似估计213

8.3.6 残余相关及其对混响室测量复现性的影响215

8.4 混响室内反射场和相干场的量化217

8.4.1 混响室内相干场与莱斯统计218

8.4.2 混响室内莱斯分布的拟合优度检验219

8.4.3 混响室内莱斯信道评估实例220

8.5 讨论222

8.6 参考文献223

附录1 概率论概念226

A1.1 随机变量226

A1.2 概率的直观理解226

A1.3 概率密度函数226

A1.4 统计矩227

A1.4.1 计算随机变量x的矩227

A1.4.2 计算随机变量x二阶矩227

A1.5 中心化变量和归一化变量227

A1.5.1 中心化变量227

A1.5.2 归一化变量228

A1.6 方差和标准偏差228

A1.6.1 方差的定义228

A1.6.2 标准偏差的定义228

A1.7 概率分布228

A1.7.1 均匀概率分布228

A1.7.2 正态分布229

A1.8 累计概率分布229

A1.9 各态遍历性229

A1.9.1 各态遍历性定义229

A1.9.2 用遍历性计算自相关函数230

A1.10 随机稳态特性231

A1.11 特征函数231

A1.12 几种典型概率分布232

A1.12.1 均匀分布232

A1.12.2 正态分布233

A1.12.3 x2分布233

A1.12.4 韦布尔分布233

A1.12.5 指数分布233

A1.12.6 瑞利分布234

A1.13 正态分布积分表234

A1.13.1 计算积分234

A1.13.2 积分方程的解235

A1.14 参考文献235

附录2 矩形腔体品质因数公式236

A2.1 TMmnp模品质因数236

A2.2 计算平均品质因数？236

A2.3 参考文献238

附录3 总场和总功率变量239

A3.1 总场变量239

A3.2 总场的x2分布239

A3.3 总场的概率密度函数240

A3.3.1 归一化总场变量et的概率密度函数240

A3.3.2 总场强绝对幅值Et的概率密度函数240

A3.4 计算总场的平均值240

A3.4.1 归一化总场强et的平均估计240

A3.4.2 总场强Et绝对值的平均估计240

A3.5 总功率的概率密度函数241

A3.5.1 总功率pt变量241

A3.5.2 计算总功率的概率密度函数241

A3.5.3 归一化总功率变量ptr241

A3.5.4 计算归一化总功率的概率密度函数241

A3.6 计算总功率平均值242

A3.6.1 归一化总功率ptr的平均值242

A3.6.2 总功率的平均值242

附录4 计算变量vψ、vη和vθ的方差243

A4.1 变量vψ和vη的方差243

A4.2 变量vθ的方差243

附录5 电偶极子完整公式245

A5.1 电偶极子公式245

A5.2 电偶极子近场公式246

A5.3 电偶极子的远场公式246

A5.4 参考文献246