混響室一詞在聲學領(lǐng)域和電磁學領(lǐng)域都有應(yīng)用,其實,電磁學領(lǐng)域混響室一詞是源于聲學領(lǐng)域的。在這里,為了區(qū)分二者,將聲學領(lǐng)域的混響室稱為聲學混響室,將電磁學領(lǐng)域的混響室稱為電波混響室。聲學混響室是一個能在所有邊界上全部反射聲能,并在其中充分擴散,使形成各處能量密度均勻、在各傳播方向作無規(guī)分布的擴散場的實驗室。電波混響室是一個電大尺寸且具有高導(dǎo)電反射墻面構(gòu)成的屏蔽腔室,腔室中通常安裝一個或幾個機械式攪拌器或調(diào)諧器,通過攪拌器的轉(zhuǎn)動改變腔室的邊界條件,進而在腔室內(nèi)形成統(tǒng)計均勻、各向同性和隨機極化的電磁環(huán)境。
電波混響室技術(shù)研究的早期,在電磁兼容性測試技術(shù)中引人混響室測試平臺的初衷主要是混響室可以利用較小的功率輸入獲得強輻射場。
由于電波混響室提供的電磁環(huán)境具有以下特性:空間均勻,室內(nèi)能量密度各處一致;各向同性,在所有方向的能量流是相同的;隨機極化,所有的波之間的相角以及它們的極化是隨機的。所以混響室可用于多種涉及輻射場的測量其中包括:
l 輻射抗擾度和輻射發(fā)射測量。在混響室內(nèi)可形成各向同性、均勻的場,因而特別適合進行輻射抗擾度測量,尤其是對于大型的EUT
l 屏蔽效能測量。對屏蔽襯墊、屏蔽材料的屏蔽效能測量的特點是在大的混響室內(nèi)設(shè)置另外一個較小的屏蔽殼體,并在此殼體內(nèi)對由屏蔽材料泄漏進入的場也進行模攪拌,并分別接收混響室中及屏蔽殼體內(nèi)電磁場的功率,從而求得屏蔽效能。
l 天線效率測量。在天線參數(shù)測量中,天線效率的測量是比較困難的。這主要是由于測量一付天線在全部立體角范圍內(nèi)輻射的總功率是十分困難的。因為任何一付實用的天線都不可能是完全全向的,不同立體角的輻射功率密度也是不同的。但這些困難在混響室測量中不復(fù)存在。
在無線通信領(lǐng)域,利用電波混響室的多反射形成的漫射場模擬無線通信中的多入多出環(huán)境。其研究內(nèi)容較多,比如汽車內(nèi)部的超寬帶通信等。
源攪拌混響室。
1992年,Y.Huang和D.J.Edwards提出源攪拌的方法。它通過在測試中移動天線的位置或控制天線陣中不同天線的發(fā)射信號的方法改變測試中源的位置,達到混響的目的。它的基本原理是改變混響室中各本征模的權(quán)重因子。這種方法由于不用機械攪拌器,使得測試空間增大,而且還能改善混響室的低頻性能,所以至今仍有人對之進行研究,這些研究用本征函數(shù)疊加的方法推導(dǎo)了混響室有源激勵的電磁場分布公式,并提出了對稱模與反對稱模發(fā)射的方法(即源攪拌方法),從理淪上證實了利用源攪拌實現(xiàn)混響的可行性,一定條件下在低模狀態(tài)下可獲得均勻場,并且模擬的結(jié)果證實了數(shù)據(jù)推導(dǎo)的正確性,為混響室在低于可用頻率的分析提供了可行的方法。
不對稱結(jié)構(gòu)(或固有)混響室
1998年,F(xiàn)rank B.J.Leferink等設(shè)計了一種新型混響室,它沒有任何兩個墻面是平行的,只有一個壁面垂直于其他墻面,混響室的長、寬、高尺寸不成比例,且在室內(nèi)某些位置安裝了漫射體。研究結(jié)果表明,其在沒有使用機械攪拌器的情況下產(chǎn)生了統(tǒng)計均勻的電磁場,使得測試時間相對于機械攪拌混響室而言大幅度減少。S.Y.Chung等還考察了“Schroeder diffuser”和“Randomly Made Diffuser”兩種不同漫射體在固有混響室中的應(yīng)用,并討論了漫射體安裝的位置和面積對混響室性能的影響。