komórka TEM

TEM lub poprzeczne ogniwo elektromagnetyczne to rodzaj komory testowej używanej do przeprowadzania testów kompatybilności elektromagnetycznej (EMC) lub zakłóceń elektromagnetycznych (EMI). Pozwala na tworzenie pól elektromagnetycznych pola dalekiego w małym zamkniętym otoczeniu lub wykrywanie pól elektromagnetycznych emitowanych w komorze.

Opis

Komórka TEM to obudowa działająca jak przetwornik elektromagnetyczny , która jest ekranowana w celu zapewnienia izolacji od zewnętrznych pól elektromagnetycznych. Wewnątrz obudowy znajduje się przewodzący , tworzący odcinek paskowej linii transmisyjnej , który można podłączyć do standardowych kabli koncentrycznych. Wnętrze komórki działa jak falowód i przekształca sygnały elektryczne w jednorodne pola elektromagnetyczne o trybie w przybliżeniu poprzecznym dystrybucja, podobna do wolnej przestrzeni. Pole elektryczne i magnetyczne wewnątrz komórki można dokładnie przewidzieć za pomocą metod numerycznych. Oryginalna konstrukcja celi ma kształt prostokąta, chociaż od czasu jej powstania we wczesnych latach siedemdziesiątych wprowadzono wiele zmian i ulepszeń.

Zasady działania

Komórka działa w celu odbierania emisji wewnętrznych lub przesyłania emisji w komorze.

• Podczas pomiaru emisji promieniowanych jeden koniec linii paskowej jest podłączony do analizatora widma . Drugi koniec jest zakończony obciążeniem RF.
• Podczas wykonywania odporności na promieniowanie jeden koniec linii paskowej jest podłączony do źródła promieniowania (np. generatora sygnału ). Drugi koniec jest zakończony obciążeniem RF.
• Podczas pracy emitowane promieniowanie (czy to z anteny, czy z DUT ) przemieszcza się wzdłuż długości komory i jest pochłaniane przez ładunek absorbujący na końcu.
• W przypadku testów odporności jednorodność pola i sprzężenie międzybiegunowe ogniwa muszą mieścić się w pewnych granicach określonych przez normę IEC 61000-4-20.

Wariacje

komórka GTEM

Komórka GTEM to odmiana projektu komórki TEM, która umożliwia komórce działanie w zakresie częstotliwości gigaherców . Zewnętrzna obudowa tworzy długą prostokątną piramidę podstawy. GTEM jest zakończony na wyłożonej powierzchni wykonanej z materiału pochłaniającego promieniowanie takie jak pianka z dodatkiem węgla, a absorbery wyściełają ściany boczne. Fala lekko kulista rozchodzi się od źródła do falowodu stożkowego, a ponieważ stały kąt otwarcia jest mały, niezniekształconą falę sferyczną można uznać za falę płaską. Sekcja obciążenia końcowego wykorzystuje materiał pochłaniający falę elektromagnetyczną i rozproszone obciążenie rezystancyjne do zakończenia prądowego. Przy niskich częstotliwościach działa jako obwód o obciążeniu 50 omów; przy wysokich częstotliwościach absorbery tłumią padające fale jak w komorze bezechowej. W ten sposób uzyskuje się zakończenie od prądu stałego do kilku gigaherców. Niektóre ograniczenia i kompromisy ograniczają aplikacje, takie jak:

• Wymiary DUT są ograniczone do 1/3 – 1/2 wysokości wewnętrznej komórki, aby zachować bezpieczną odległość, która nie zakłóca pomiarów odporności i emisji, zapewniając jednorodność objętości pola EM w granicach +/-3dB lub +/ -5dB odpowiednio.
• Rezystywność powierzchniowa metalu przewodzącego przyjęta w obudowie GTEM ( stal nierdzewna nie nadaje się do zakresu GHz) ze względu na zbyt wysoką rezystywność powierzchniową.
• Dobór i jakość materiału absorbera (pianka węglowa jest nieefektywna poniżej 80MHz, podczas gdy kombinacja absorberów hybrydowych jest w stanie pokryć zakres częstotliwości od DC do ponad 20GHz)
• Zwiększenie częstotliwości roboczej ogniwa powyżej GHz zwiększa odsetek składowych trybu nie poprzecznego (tryb nie TEM), które obniżają jakość pomiaru wprowadzając tryb złożony i z polaryzacją krzyżową.

Bibliografia

• Nothofer, A, Alexander, MJ, Bozec, D, Marvin, A i McCormack, L; Przewodnik dobrych praktyk pomiarowych nr 65: Wykorzystanie komórek GTEM do pomiarów EMC , National Physics laboratory, 2003. ISSN 1368-6550.
• Używanie komórek GTEM do testowania odporności - Inżynieria oceny