本书系统阐述了混响室优化设计理论、时频域建模与快速仿真方法。重点阐述了机械搅拌混响室的基本原理、统计均匀性评价准则、等效损耗建模方法和优化设计时域仿真快速算法，最后给出了单天线激励混响室优化设计的普遍规律。全书共分 7 章。第 1、2 章阐述混响室的基本理论和统计均匀性评价准则；第 3 章阐述混响室损耗功率的计算方法；第 4、5 章阐述混响室时频域建模与快速仿真方法；第 6 章阐述矩阵束法在混响室时域仿真中的应用；第 7 章阐述混响室的优化设计方法，并给出了混响室关键参数对场性能的影响规律。
样章试读
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前言
第 1 章 电磁混响室基本理论 1
1.1 电磁混响室概述 1
1.1.1 混响室的发展历程 1
1.1.2 混响室的基本特点 2
1.1.3 电磁混响室的分类 3
1.2 机械搅拌电磁混响室基本结构 6
1.2.1 混响室主体结构 6
1.2.2 信号发射系统 8
1.2.3 测试系统 9
1.2.4 控制系统 11
1.3 表征混响室性能的基本参量与确定方法 12
1.3.1 谐振腔的模密度 12
1.3.2 品质因数及其测量方法 13
1.3.3 品质因数快速计算方法 15
1.3.4 品质因数带宽 17
1.3.5 混响室时间常数 18
1.3.6 最低可用频率 19
1.3.7 归一化场强与场均匀性 19
1.3.8 最大可用测试空间 20
1.4 搅拌模式与混响室性能 21
1.4.1 连续与步进搅拌模式 21
1.4.2 同步与异步搅拌 21
1.4.3 混响室统计均匀场形成本质 22
1.4.4 混响室性能特征 23
第 2 章 混响室统计均匀特性评价准则 24
2.1 场均匀性评价方法 24
2.1.1 场均匀性的经验评价方法 24
2.1.2 电场统计规律 26
2.1.3 拟合优度检验 27
2.2 搅拌器独立位置数标准评价准则 28
2.2.1 搅拌器独立位置数计算方法 28
2.2.2 搅拌器位置相互独立时相关系数取值范围的判定 30
2.2.3 接收功率与场强平方在计算独立位置数时的等效性 32
2.2.4 搅拌器独立位置数计算结果不唯一的问题 35
2.3 基于多维数组的搅拌器独立位置数评价准则 39
2.3.1 多搅拌器同步步进时独立位置数计算新准则 39
2.3.2 多搅拌器同步步进时有效独立位置数计算实例 42
2.3.3 双搅拌器异步步进时搅拌器独立位置数计算新准则 43
2.3.4 双搅拌器异步步进时独立位置数计算实例 45
2.4 评估搅拌器有效独立位置数的通用准则 48
2.4.1 评估搅拌器有效独立位置数的步骤 48
2.4.2 三搅拌器异步步进时有效独立位置数的计算实例 49
第 3 章 混响室功率损耗分析 52
3.1 混响室内不同损耗源的功率损耗 52
3.1.1 金属材料的功率损耗 52
3.1.2 蜂窝波导通风窗的功率损耗 53
3.1.3 混响室内天线系统功率损耗 55
3.2 混响室电磁损耗规律 56
3.2.1 不同频段损耗因素对比分析 56
3.2.2 混响室电磁损耗规律普适性验证 58
第 4 章 混响室的时频域建模 61
4.1 混响室时域建模 61
4.1.1 时域有限差分算法概述 61
4.1.2 腔壁建模 65
4.1.3 搅拌器建模及剖分算法 65
4.1.4 搅拌器步进旋转的模拟 69
4.1.5 激励天线建模 70
4.1.6 输入功率计算 79
4.2 混响室频域建模 82
4.2.1 矩量法概述 82
4.2.2 几何建模 85
4.3 混响室建模实验验证 87
4.3.1 测试流程 87
4.3.2 混响室品质因数验证 89
4.3.3 混响室内归一化场强验证 91
第 5 章 基于品质因数的混响室时域快速仿真 95
5.1 混响室损耗后处理的快速仿真 95
5.1.1 损耗后处理的理论依据 95
5.1.2 损耗后处理的实现方法 96
5.1.3 应用损耗后处理的混响室快速仿真 97
5.1.4 方法验证 97
5.2 混响室填充等效损耗材料的快速仿真 99
5.2.1 等效损耗材料电导率的计算 99
5.2.2 等效损耗模型与低频损耗模型时域计算时间比较 101
5.2.3 等效损耗模型与损耗后处理方法时域计算时间比较 104
5.2.4 等效损耗模型加速场收敛原因分析 105
5.2.5 加入被试设备后混响室等效损耗模型的仿真 106
5.2.6 混响室等效损耗模型的实验验证 108
第 6 章 应用矩阵束法的混响室时域快速仿真 112
6.1 传统的矩阵束方法 112
6.1.1 无噪条件下的矩阵束方法 113
6.1.2 加噪条件下的矩阵束方法 114
6.1.3 Hankel 结构的矩阵束方法 115
6.2 矩阵束中计算指数阻尼正弦数的新准则 116
6.2.1 计算指数阻尼正弦数的新准则 117
6.2.2 新准则在混响室 FDTD 快速仿真中的应用 122
6.3 加速矩阵束方法及其混响室仿真应用 124
6.3.1 减秩加速的矩阵束方法 125
6.3.2 减秩加速矩阵束方法的混响室仿真应用 126
第 7 章 混响室的优化设计 130
7.1 混响室关键参数对场性能的影响 130
7.1.1 品质因数对场性能的影响 130
7.1.2 搅拌器对场性能的影响 132
7.1.3 发射天线对场性能的影响 136
7.2 基于镜像对称的多馈源混响室扩展方法 144
7.2.1 镜像对称多馈源混响室扩展原理 145
7.2.2 镜像对称多馈源混响室实施方案 149
7.2.3 镜像对称多馈源混响室扩展分析 151
7.3 基于遗传算法的混响室优化设计方法 152
7.3.1 遗传算法简介 152
7.3.2 混响室优化设计的实现方法 154
7.3.3 搅拌器结构优化计算 155
7.3.4 搅拌器位置优化计算 157
7.3.5 混响室总体优化与搅拌器局部优化比较 158
7.4 单天线激励混响室优化设计结论 159
参考文献 161
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