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基于C#的混响室自动化校准及测试软件的开发以及混响室内场强特性的研究

作　者: 许宏光
导　师: 崔勇; 朱云
学　校: 北京交通大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 混响室 C# 测试软件输入功率场强平均值
分类号: TN03
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 6次
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内容摘要

混响室作为电磁兼容的测试场地之一,与其他常用电磁兼容测试场地,如开阔场、半电波暗室等相比有着很多优点,如：用相对较低的射频功率就可以在大的体积空间范围内产生较高电平的电磁场；不需要被测设备旋转就可产生统计均匀的场强等。因此,近年来受到了越来越多的关注和使用。但在混响室的工作过程中,要对搅拌器的不同采样状态进行相关的测试,这使得混响室校准及测试成为一件非常耗时的工作,因此,有必要开发出一套自动化校准及测试系统。另一方面,目前辐射抗扰度测试要求的抗扰度电平(即测试等级)越来越高,对于射频功放的选用显得尤为重要,如果能定性地确定出混响室内场强大小与输入功率之间的关系,将对功放的选用工作起到重要的指导作用。本文首先根据标准IEC61000-4-21中对混响室校准及测试方法的要求,使用C#编程语言,自行开发出一套混响室自动化校准及测试软件。该软件主要用于完成混响室的场均匀性校准、最大加载校准、EUT加载校准以及辐射抗扰度测试。同时,为了使软件更好的工作,还增加了对测试仪器信息的管理和对测试结果的处理等功能。在程序中,采用三层循环的方式来完成对校准和测试中不同空间位置、不同频点以及不同搅拌器采样点上相关数据的测量；对于校准及测试结果的保存,采用了C#中的序列化技术将包含结果数据的对象序列化为本地硬盘上的文件,读取时使用反序列化；仪器的驱动程序通过NI-VISA平台来实现对仪器的控制；并利用反射技术来完成主程序对仪器驱动程序的调用。然后,使用本套软件对北京交通大学电磁兼容实验室的混响室分别进行了场均匀性校准和最大加载校准,验证了该混响室的场均匀性,并确定出它的最大加载因子、接收天线校准因子、插入损耗以及品质因数等一系列参数。同时,用4块吸波材料作为模拟EUT,进行了EUT加载校准以及辐射抗扰度测试,验证了本套软件的可行性。本软件的使用,大大提高了混响室的工作效率。最后,分别从Q值的定义以及标准中规定的计算方法着手,推导出了混响室内场强平均值与输入功率的理论关系式,并通过该混响室的实测数据对此式的正确性进行了验证。接着,又对该关系式的特点进行了分析,介绍了其中的参数Q值的确定方法。由它的一个应用实例可以证明,该式对射频功放的选用起到了重要的指导作用。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
目录  9-11
1 绪论  11-15
  1.1 混响室简介及其国内外研究现状  11-12
    1.1.1 混响室简介  11
    1.1.2 混响室的国内外研究现状  11-12
  1.2 本文的主要研究内容  12-15
2 混响室的校准测试方法  15-25
  2.1 步进模式的混响室校准  15-20
    2.1.1 混响室场均匀性校准  15-18
    2.1.2 混响室的最大加载校准  18-19
    2.1.3 放入EUT后的混响室校准  19-20
    2.1.4 品质因数与时间常数  20
  2.2 连续搅拌模式混响室校准  20-22
    2.2.1 EUT及测试仪器的响应时间  21
    2.2.2 搅拌器转动周期  21
    2.2.3 搅拌器的采样率对场强的影响  21-22
  2.3 混响室的辐射抗扰度测试  22-24
    2.3.1 测试前的注意事项  22
    2.3.2 辐射抗扰度测试说明  22-23
    2.3.3 执行测试  23
    2.3.4 测试报告  23-24
  2.4 本章小结  24-25
3 基于C#的混响室自动化校准及测试软件  25-49
  3.1 编程语言的选择  25-26
    3.1.1 LabVIEW简介及其特点  25
    3.1.2 Visual C++简介及其特点  25
    3.1.3 Visual C#简介及其特点  25-26
  3.2 混响室自动化校准及测试软件的开发  26-46
    3.2.1 仪器管理模块  27-31
    3.2.2 校准及测试设置模块  31-36
    3.2.3 校准及测试流程控制模块  36-40
    3.2.4 测试数据管理模块  40-44
    3.2.5 仪器控制模块  44-46
  3.3 本章小结  46-49
4 软件功能验证与测试实例  49-65
  4.1 混响室校准及测试的设置  49-51
    4.1.1 测试仪器的设置  50
    4.1.2 测试参数的设置  50-51
  4.2 测试结果的分析  51-64
    4.2.1 场均匀性校准结果及分析  51-55
    4.2.2 最大加载校准结果及分析  55-61
    4.2.3 EUT加载校准结果及分析  61-62
    4.2.4 辐射抗扰度测试  62-64
  4.3 本章小结  64-65
5 混响室内场强特性的研究  65-73
  5.1 理论推导  65-67
  5.2 对理论公式的分析说明  67-72
    5.2.1 公式中的参数  67-69
    5.2.2 公式的意义  69-72
  5.3 本章小结  72-73
6 结论  73-75
参考文献  75-77
附录A  77-79
作者简历  79-83
学位论文数据集  83

基于C#的混响室自动化校准及测试软件的开发以及混响室内场强特性的研究

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