Испытания импульсными и низкочастотными полевыми воздействиями являются одними из самых тяжело воспроизводимых в электромагнитной совместимости. Здесь необходимо соблюдать сразу три трудновыполнимых условия испытаний:
- высокую амплитуду напряженности поля;
- выдерживать зону однородности поля;
- излучить низкие частоты или широкую полосу частот.
К низкочастотным испытаниям отнесем излучаемые электрические поля до 30МГц:
- RS103 MIL-STD-461, ВИ1 ГОСТ РВ 6601-001 и другие;
К импульсным, охватывающим низкие частоты в том числе:
- RS105 MIL-STD-461, ЭМИ ядерного взрыва, СШП ЭМИ и другие.
Особенно актуальны эти воздействия для военной техники, в радиоэлектронной борьбе. Все эти воздействия, как правило, являются высокоинтенсивными (HIRF). Для высоких частот изготовить излучатель или ТЕМ-камеру не составляет труда, т.к. они хорошо излучаются, а современные усилители мощности способны выдавать достаточные сигналы. Производителей высокочастотных ТЕМ-камер достаточно много на сегодняшний день. Для низких частот и широкополосных импульсов, содержащих в своем спектре низкие частоты, мощность усилителей, гигантские габариты вибраторов и плохое излучение сильно ограничивает амплитуду поля. В данном обзоре вашему вниманию будут предложены модели полосковых линий для низкочастотных синусоидальных электрических и электромагнитных полей. Затем перейдем к проблеме импульсных излучателей.
Низкочастотные излучатели. Полосковые линии (striplines) бывают симметричного и несимметричного типа и представляют собой проводящую линию вдоль направления распространения электромагнитной волны с регулярной, нерегулярной частями и нагрузкой (иногда без регулярной части. Высокие частоты излучаются из нерегулярной части и распространяются вдоль линии, как и при излучении с антенны (например, рупорной), а низкие формируются всей конструкцией целиком с амплитудой поля, обратно пропорциональной расстоянию между частями.
Известный производитель ЭМС оборудования ETS-Lindgren использует для испытаний на низких частотах генератор поля полоскового типа 5502, устанавливаемый над проводящей пластиной заземления, в качестве которой обычно выступает пол полубезэховой экранированной камеры. Система генерирует поперечную TEM волну и способна возбуждать как электрическое, так и магнитное поле над проводящим покрытием. Магнитное
вертикальное поле возникает между двумя управляемыми элементами, когда элементы изолированы от земли с помощью изолирующего трансформатора. Рабочий диапазон частот 5502 составляет от 10 кГц до 30 МГц при работе в режиме E и от 100 кГц до 30 МГц в режиме Н. Применяется для испытаний на ЭМС по таким стандартам, как ISO-11451-2, SAEJ551/11, MIL-STD-461 с напряженностью электрического поля до 200В/м при подаваемой мощности 10кВт.
Более бюджетным вариантом то ETS-Lindgren TEM линии является модель 5503, которая также имеет возможность изменять высоту между регулярной частью и заземляющей поверхностью, регулируя тем самым напряженность создаваемого поля и возможные габариты испытуемого технического средства. Параметры системы следующие:
Частотный диапазон: 10кГц-30МГц;
Напряженность при 10кВт: до 300В/м;
Сопротивление нагрузки: 50 Ом.
Аналогичными характерискиками обладают полосковые линии производства Montena, Швейцария GENE-H-15-1K и 3К. Основным преимуществом этих линий является то, что испытуемое оборудование легко может быть последовательно испытано в обеих поляризациях без перемещений и демонтажа. Высота конструкции может быть отрегулирована для оптимизации интенсивности поля для каждого испытываемого оборудования. Линия электрически симметрична и импеданс адаптирован с помощью трансформаторов с обеих сторон. Некоторые меры предосторожности необходимо принимать, чтобы избежать резонансов, только если генератор установлен вблизи посторонних металлических структур, т.к. все эти линии являются открытыми. Распределение поля в системе изображено на следующем рисунке при подводимой мощности 1кВт и высоте установки 1,5м для вертикальной и горизонтальной поляризации соответственно.
Еще одна, на наш взгляд, удачная поворотная конструкция открытой TEM камеры Montena модели PPL200 позволяет, в силу уменьшенных размеров, выдавать большую напряженность в 450В/м.
Такие конструкции на низкие частоты могут быть и самодельными, как например, в лаборатории Thales Group (фото ниже), но проблемы резонансов, КСВН, защиты усилителя, аттестации, безопасности и другие будут на вашей совести.
Об импульсных линиях и излучателях читайте в Новостях ЭМС.
Заказать готовую ТЕМ-камеру или изготовление под конкретные параметры можно у нас.
Emctestlab находит лучшие решения