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如何设计搅拌模测试室?

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:在辐射抗扰度测试中,搅拌模或混响测试室是一种非常有发展潜力的技术。在每一个步进频率上,发射进入模搅拌测试室的RF必须维持有足够长的时间。所以,采用搅拌模技术很有可能会揭示更多的抗扰度问题。搅拌模室方法经是民用航空工业采用的正式辐射抗扰度测试方法。但即便如此使用EN61000-4-3作为它们的基本测试方法的许多通用标准和产品系统自身的抗扰度标准仍会需要好几年的时间才能逐步淡出。

如何设计搅拌模测试室?

在辐射抗扰度测试中,搅拌模或混响测试室是一种非常有发展潜力的技术。人们也正在研究将这类技术作为一种替代OATS方法用于辐射发射测试。在本篇第1章的第1.1.10节中曾就此技术有过描述,并给出了两个非常有用的参考。

模搅拌方法与吸波室方法相比,有许多十分明显的优点。模搅拌技术所需要的仅是低成本的,未安装任何吸波器的普通屏蔽室,为了产生很高场强所要求的RF功率要远小于吸波室。因此所需要的RF功率放大器也就不会那么昂贵;并且只需要进行一次测试就可以完成所有极化方向和产品面(包括产品的顶部和底部)的测试。所以,测试时间要远短于一个完整的EN61000-4-3测试所需要的时间(仅为EN61000-4-3测试方法的1/8)。

在每一个步进频率上,发射进入模搅拌测试室的RF必须维持有足够长的时间。这个时间至少要长到搅拌桨轮能够完成一周完整的旋转。而桨轮的旋转速率又必须根据被测电路功能的响应时间而定(在真正的EN61000-4-3测试中也存在有对类似的对维持时间的要求)。

人们对模搅拌测试方法进行了大量的研究工作。目前已有多种技术可供选用。但英国电通信处的James Page在他的文章“Not shaken,not stirred.New reverberation chamber approach”中描述了另外一种方法:此方法并不使用任何搅拌器(桨轮),它只是将EUT按照设计要求,设置在一个普通屏蔽室内的5个不同的位置(发射天线设置在远离EUT的位置上)。

经典的混响/模搅拌室的限制之一是,为了在较低频率上也仍然有效,它们的尺寸要求做得很大。典型的屏蔽室仅能使用在频率低到200MHz情况下。当频率继续降低时,所要求的屏蔽室的尺寸会急剧增加(因此成本也迅速增高)。例如在本篇第1章的图4-1-13中所示的DERA的巨大搅拌模测试室也仅能用在频率低到80MHz的情况。在更低的频率上,它的测试效果将会急剧变差。(www.xing528.com)

然而,在Leferink和Van Etten的文章“Generating an EMC Test Field Using a Vibrating Intrinsic Reverberation Chamber”中则描述了另外一种称之为摆动混响室。这种混响室的形状相对于所要搅拌的模是变化的。他们使用的是一个由金属纤维构成蓬面的屏蔽帐篷。这个帐篷类似于本篇第1章中图4-1-11所示的。他们发现,在使用这类混响室时,屏蔽室的尺寸大小与低频率之间没有什么相关性。即便是很小的摆动屏蔽帐篷也可以在频率低到仅为80MHz情况下进行有效的测量。特别吸引人的是,这类使用屏蔽帐篷的摆动混响室的造价要比相同尺寸的金属屏蔽室低很多,并且容易拆卸和便携,并随时都可以拆卸并移至任何要使用的地方。在不用的时候还可以打包并容易储藏。

目前,人们对搅拌模测试的研究要远多于EN61000-4-3所规定的测试就是一个证据。所以,采用搅拌模技术很有可能会揭示更多的抗扰度问题。在测试频率高于1GHz以上时,模搅拌技术很可能是唯一的使测试时间保持在合理范围的可行方法。

搅拌模室方法经是民用航空工业(在DO-160标准中)采用的正式辐射抗扰度测试方法。并且已有一个工作小组正在准备一个新的IEC标准(IEC61000-4-21)来作为可能替代ICE 61000-4-3的标准。

我们相信,在EN61000-4-21颁布以后,搅拌模或混响室的使用会大大有助于完整符合性测试的进行。但即便如此使用EN61000-4-3作为它们的基本测试方法的许多通用标准和产品系统自身的抗扰度标准仍会需要好几年的时间才能逐步淡出。

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