关于车载天线电场分布测量与计算的比较研究(下)

日期:2012-06-20

内容接上一部分

这个方法的目的是不强调那些落在测量的不确定度期望范围内的差异,而是对一些超过期望的不确定度的差异做更切合实际的评估。这样,虽然这个分析是由模拟结果主导的,但目的是建立测量的不确定度的描述方法,当定性地评价二维模型验证数据时,它应该与一维图中展现不确定度的效果相类似,并且仍应该是视觉表达方式。

考虑±3 dB测量不确定度之后,车顶天线的全部四种情况的平均相对差小于0.14 dB,挡泥板天线则小于0.3 dB。从线性的角度来看,车顶天线的计算场平均有不到2%的比例超过估值范围,挡泥板天线则不到4.6%。

 

因此,仅仅建立在幅差上的简单测量一致表明车顶天线具有更好的结果。这个位置的天线仿真值和测量值比安装在挡泥板上的情况更接近。尽管如此,在给定的测量和仿真不一致的情况下,挡泥板天线的结果仍被认为很好,因为在考虑测量不确定度后,其差值小于±3 dB的点超过95%。

结论

出于验证目的而实施的数据比较会十分困难,是因为我们会更多地遇到像某一点的频率响应这样的一维数据,特别是在响应特性密集的情况下。然而,当运用不确定度已被估定的数据时,在更高维度上的验证更具挑战。定量分析方法实质上是为了避免当分析大量数据时会很容易发生的潜在的“信息超载”。这里的研究表明,简单的统计方法可以用于概括代表衡量不同样点和不同构形的结果间的关联程度。虽然这些方法通常用于单频点的二维数据,但它们也可以用于描述多频点的三维数据的比较。

这种定量对比是非常有价值的,但在数据分离的能力可能不够。基于视觉观察的定性比较在识别可能污染测量数据的噪声和其它寄生信号方面能起重要作用。如果使用纯粹的定量比较,这个特点很容易丢掉。这篇文章中描述的方法用于计算结果和测量的不确定度的处理,它不强调那些落在测量的不确定度范围内的差异,只是更注重对那些超过不确定度的差异的合理估计。虽然这个分析是由模拟结果主导的,但目的是建立测量的不确定度的描述方法,当定性地评价二维模型验证数据时,它应该与一维图中展现不确定度的效果相类似,并且仍应该是视觉表达方式。

在考虑场测量的不确定度后,车顶天线的差异小于±1 dB的点超过93.2–95.3%(根据不同的测量平面),小于±3 dB的点超过98.5–99.8%。相应地,安装于挡泥板的天线修正测量数据82.4–88.6%的点在±1 dB以内,94.8–98.3%在±3 dB以内。

另外一种对比方法是适用于二维数据的基于广义“特征选择验证”的方法(FSV),它也可以应用在这里的数据分析上。FSV方法就是要分离和量化与特征和幅值相关的差异,因为在某些应用中这些要素中的一个可能不是我们关注的对象。其更进一步的目的是将比较结果按自然语言的描述分类,这种描述与代表FSV差异测量的数字尺度相关,它基于人类分析家对于大量样值比较的反应。该数据的分析采用了二维的FSV方法,表明测量值与仿真值之间的差异实际上是由位置特征的不同决定的,而不是由幅值决定的。这个结果与已指出的仿真和测量系统的不一致符合得很好。

作者:ALASTAIR R. RUDDLE, PH.D.Electrical Group,MIRA LimitedNuneaton, UK

FLOMERICS
 
FLOMERICS公司创立于1988年,是全球第一个开发专门针对电子设备热设计仿真软件的公司,自1989年推出FLOTHERM电子热分析软件以来就一直居于市场领导地位并引领该行业的技术发展。目前FLOMERICS公司还是一家在伦敦股票交易所上市的高技术软件公司。在1999年,FLOMERICS公司还兼并了在时域电磁场分析方面全球领先的KCC软件公司,推出了全球首个系统结构级电磁兼容仿真软件FLO/EMC,目前FLO/EMC和FLOTHERM软件已实现完全无缝和同一界面的协同设计,可共享几何模型,令结构设计工程师可以快速方便地全面分析系统的散热与电磁兼容性这一对矛盾并得出符合二者要求的设计方案。
 
作为电子热分析领域技术的领导者和标准制定者,FLOMERICS公司拥有业内数量最大的电子热分析专家队伍,FLOTHERM不但是全球第一套专业电子散热分析软件,也是目前唯一拥有参数化和目标驱动优化设计功能、全球标准IC封装热分析模型库(Flopack)及CAD模型自动热等效简化功能的软件,其中Flopack芯片封装热分析模型已被美国JEDEC组织考虑作为全球唯一的IC标准热模型。FLOMERICS公司一直并会继续领导全球电子散热设计技术的发展。
 
Flo/EMC是目前全球唯一专业面向系统级电磁兼容分析的仿真软件。FLO/EMC采用先进的时域传输线矩阵法(TLM),只需要一次求解就可以得到系统在整个频域的响应曲线。它非常适合进行系统和子系统级的屏蔽效能分析、辐射性能分析以及散射参数分析。可以直接获得时域响应曲线、屏蔽效能曲线、三维的空间电磁场分布图及随相位和空间位置变化的动态效果图、表面电流分布图以及辐射方向图等分析结果。
 
Microstripes是功能强大的三维电磁计算仿真软件。Microstripes三维电磁场分析软件采用高级时域传输线矩阵(TLM)求解Maxell方程组。在时域通过冲击脉冲激励,可以一次性求解出系统整个宽频的响应。Microstripes友好的图形操作界面,独特OCTREE网格划分技术等特点使其成为分析复杂、电大尺寸天线及微波器件模型电磁场特性的理想工具。
 
T3Ster (可以读作“Trister”)是FLOMERICS公司兼并的MicReD公司研发制造的先进的热测试仪,用于测试半导体芯片组的热特性。T3Ster运用先进的JEDEC静态试验方法(JESD51-1),通过改变半导体芯片组的输入功率,从而使该芯片组从“冷”状态转变为“热”状态。在变化过程中,T3Ster测试出芯片的瞬态温度响应曲线,仅在几分钟之内即可分析得到关于该芯片组的全面的热特性。
 
EFD是无缝集成于主流CAD软件中的通用CFD分析软件,EFD分析:包括CAD模型建立、自动网格划分、边界施加、求解和后处理等都完全在CAD软件界面下完成。整个过程快速高效,EFD直接应用CAD实体模型,自动判定流体区域,自动进行网格划分,无需对流体区域再建模。EFD基于当今主流CFD软件都广泛采用的有限体积法开发,它比其它基于有限元法开发的CFD软件更适合于做流体分析。
 
依据独立的第三方调查显示,目前全球80%以上的电子产品散热及EMC设计工程师都在依靠本公司的FLOTHERM & Flo/EMC软件进行电子散热与电磁兼容性设计与分析…,客户包括大型跨国电气产品制造商、全球所有位于前十位的PC/工作站/大型计算机制造商、所有主要的电信交换设备和网络设备制造商、所有主要的半导体制造商以及航空航天及军事领域内最主要的供应商。
 
FLOMERICS公司在全球40几个国家和地区都有分支机构或分销商从事市场与技术支持,其中英国、美国、法国、德国、意大利、瑞典、中国、日本、韩国、新加坡、印度等地区都拥有全资分支机构,覆盖了全球所有主要的电子生产、研发地区。
 
 
 
 
 
 

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