Rozwiązanie odporności na promieniowanie pola elektromagnetycznego RF: komory GTEM

Wraz z powszechnym stosowaniem urządzeń elektronicznych, problemy z zakłóceniami elektromagnetycznymi (EMI) stały się coraz bardziej widoczne. W rezultacie, testowanie zgodności elektromagnetycznej (EMC) zyskało znaczną uwagę firm. Testowanie EMC to złożony proces obejmujący techniki kontroli, takie jak ekranowanie, filtrowanie i uziemianie, a także techniki równoważenia i niskiego poziomu. Przed zajęciem się problemami EMC, kluczowe jest zmierzenie charakterystyk elektromagnetycznych próbek za pomocą sprzętu lub systemów testowych w celu określenia odpowiednich strategii poprawy.

Wyzwania w testach odporności na promieniowanie pola elektromagnetycznego RF:
Odporność na promieniowanie pola elektromagnetycznego RF jest krytycznym elementem testów EMC, ale stwarza kilka wyzwań dla firm ze względu na wysokie koszty związane z wymaganymi obiektami i sprzętem. Testy te wymagają komory bezechowej i sprzętu wzmacniacza RF. Budowa komory bezechowej wymaga znacznej przestrzeni i wsparcia konstrukcyjnego, które są zazwyczaj dostępne tylko w warunkach przemysłowych. Ponadto wzmacniacze RF są często importowane i drogie, co utrudnia przeprowadzanie takich testów w środowiskach biurowych.

Aby sprostać tym wyzwaniom, komory GTEM (gigahercowe poprzeczne elektromagnetyczne) stały się niedrogą alternatywą. Izby GTEM odnotowały znaczące postępy w ciągu ostatniej dekady. Oferują szeroki zakres częstotliwości od DC do kilku GHz, z relatywnie dużą wewnętrzną powierzchnią użytkową. Co ważne, komory GTEM i ich powiązany sprzęt są ogólnie bardziej przystępne cenowo, co czyni je dostępnymi dla szerszego grona firm.

Czym jest izba GTEM?

Komora GTEM to urządzenie do testowania EMC zaprojektowane na podstawie współosiowych i asymetrycznych prostokątnych zasad linii transmisyjnych. Aby zapobiec wewnętrznym odbiciom fal elektromagnetycznych i rezonansom, komora GTEM ma stożkową konstrukcję. Używa koncentrycznego złącza typu N na wejściu, z centralnym przewodnikiem spłaszczonym w wachlarzowatą płytkę (zwaną płytką rdzeniową), tworząc prostokątny, jednolity obszar pola między płytką rdzeniową a płytką dolną.

Kluczowe zasady:

Siła pola elektrycznego: Siła pola elektrycznego wewnątrz komory GTEM jest proporcjonalna do napięcia sygnału V na złączu typu N i odwrotnie proporcjonalna do odległości pionowej h między płytą rdzenia a płytą dolną: E = V/h. W systemie dopasowanym 50Ω zależność napięciowa V = (RP)1/2 = (50P)1/2 przekłada się na siłę pola elektrycznego E = (50P)1/2 / h. Współczynnik korekcji k jest stosowany w celu uwzględnienia rozbieżności między wartościami zmierzonymi a teoretycznymi, co daje E = k (50P)1/2 / h.

Cechy konstrukcyjne:
• Odległość między płytą rdzeniową a płytą dolną: Im bliżej siebie znajdują się płyty, tym większa siła pola. Większe odległości wymagają większej mocy wejściowej.
• Sieć dopasowania rezystancji rozproszonej: zapewnia zacisk bez odbić, co zapewnia optymalne charakterystyki transmisji fali sferycznej (w przybliżeniu fali płaskiej).
• Materiał pochłaniający: Materiały pochłaniające są nakładane na końcowe powierzchnie komory w celu dodatkowego pochłaniania fal elektromagnetycznych i zapewnienia równomiernego natężenia pola.

GTEM-2 Komora komórkowa GTEM

Zagadnienia dotyczące użytkowania:
• Umiejscowienie próbki: Podczas testowania próbkę należy umieścić w obszarze testowym, nie przekraczając 1/3 odległości między płytą rdzeniową a płytą dolną, aby uniknąć wpływu na jednorodność pola. W przypadku mniejszych próbek należy umieścić je bliżej przodu komory GTEM, aby uzyskać odpowiednią siłę pola przy niższej mocy wejściowej sygnału.

Zalety Izby GTEM:
• Ekonomiczność: komory GTEM znacznie obniżają koszty budowy i eksploatacji w porównaniu z tradycyjnymi komorami bezechowymi i wzmacniaczami RF.
• Oszczędność miejsca: Można je instalować i testować w środowiskach biurowych, eliminując potrzebę korzystania z dużych obiektów przemysłowych.
• Szerokie zastosowanie: Nadaje się do różnych urządzeń elektronicznych, szczególnie tych o średnich wymiarach, do testowania odporności na promieniowanie RF.

Wniosek
Izba GTEM oferuje ekonomiczne rozwiązanie do testowania EMC, pokonując ograniczenia tradycyjnych metod. Umożliwia firmom przeprowadzanie testów odporności na promieniowanie pola elektromagnetycznego RF w ograniczonych przestrzeniach i budżetach. Wdrożenie tej innowacyjnej technologii przyspieszy stosowanie i rozwój testowania EMC w szerokim zakresie branż.