[发明专利]一种确定混波室内搅拌器独立搅拌位置数的方法

说明书

本发明公开了一种确定混波室内搅拌器独立搅拌位置数的方法，采用由皮尔逊系数确定的相关矩阵方法结合相关系数阈值确定搅拌器效率。利用电场监视器等检测混波室内部多个检测场点的电场值，得到关于每一个搅拌位置多个检测场点的电场向量，并由任意两个向量的皮尔逊相关系数确定关于搅拌器步进数的对称方阵，进而由相关系数阈值去除相关矩阵的相应行或列，此时独立搅拌位置加一，重复上述步骤，直至方阵的秩为1，得到的搅拌位置数加一即为最终的独立搅拌位置。本发明能克服目前已有方法测试不准确或测试步骤繁琐等缺点，简单使用，具有很好的工程价值。

技术领域

本发明属于电磁兼容测试技术领域，具体涉及一种确定混波室内搅拌器独立搅拌位置数的方法。

背景技术

混波室由高电导率金属制成的电大的多模腔体，通常配备一个或多个搅拌器以改变腔体内部边界条件，进而形成统计均匀、各向同性的电磁场。在低频段，尤其是靠近最低可用频率附近，混波室内部分区域的能量未被充分搅拌，往往会使其场分布拒绝理想的瑞利分布。高效的搅拌器能充分搅拌混波室内能量，即对混波室中的场模式产生统计意义的变化，在一定程度上影响混波室的低频性能。

对于搅拌效率，通常以搅拌器所能提供的独立搅拌位置数评定。目前，已有的方法主要包括自相关函数法(IEC 61000-4-21)、多变量矩阵法等。在工程应用中，这些方法都具有一定的缺陷，其中自相关函数法受空间采样点变异性影响显著，如图1所示，在低频时场强不均匀会使独立搅拌位置数过估计，而在高频时，混波室内的电磁场虽然是统计均匀的，但场的变异性较大，取不同的空间采样点，对应估计的独立搅拌位置数相差显著；与阈值无关的多变量矩阵法依赖于相关矩阵非对角元素的零相关，在高频将会过低估计独立搅拌位置数；与阈值相关的多变量矩阵法对空间采样点数量要求较高，通常至少400个独立空间点才能在较高置信水平下准确估计独立搅拌位置数，显然这在工程上不合理。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种确定混波室内搅拌器独立搅拌位置数的方法，即以搅拌位置间皮尔逊相关系数为元素的相关矩阵法确定搅拌器的独立搅拌位置数。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：

一种确定混波室内搅拌器独立搅拌位置数的方法，包括以下步骤：

第一部分：获取统计样本

(a)在混波室工作空间内部确定测试场点N_w。通过Hill的技术报告(NISTTechnical Note 1506-Electromagnetic theory of Reverberation Chamber)中提到的空间相关函数验证空间场点是相互独立的，即

其中，r为场点间距，k_N为波数。一般的，空间场点间距不小于四分之一波长，即可认为场点之间是相互独立的。

(b)将独立的空间场点数记为N_w、搅拌位置总数记为N_s、独立搅拌位置数记为N_β。对于每个频点，E_1≤k≤Nw＝(E_k1,E_k2,…,E_kNs)为每个搅拌位置不同空间场点构成的行向量，经N_s次搅拌，得到N_w×N_s维矩阵样本。

第二部分：确定独立搅拌位置数

(c)任取N_w×N_s维矩阵样本中的第i列，并将其记为Eⁱ＝(E_1i,E_2i,,…,E_Nwi)。

(d)计算任意两个搅拌位置的皮尔逊相关系数r_ij：