基于TEM小室的抗擾度測(cè)試系統(tǒng)
發(fā)布時(shí)間:2021-01-06 10:09
隨著無(wú)線通信技術(shù)的高速發(fā)展,功率放大器等大功率器件在無(wú)線通信發(fā)射系統(tǒng)中占據(jù)著越來(lái)越重要的地位。功率放大器在現(xiàn)代無(wú)線發(fā)射系統(tǒng)中已經(jīng)不再只具有單一的信號(hào)功率放大功能,同時(shí)具有控制、檢測(cè)和保護(hù)等多重作用。眾多功能的依托是電子設(shè)備良好的電磁兼容性能,因此,功率放大器等大功率器件的電磁兼容性設(shè)計(jì)就成為了無(wú)線發(fā)射系統(tǒng)中一個(gè)至關(guān)重要的問(wèn)題。而電磁兼容性能的評(píng)定在電子設(shè)備設(shè)計(jì)中又占據(jù)著舉足輕重的地位。目前,在電磁兼容性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)中,常用的抗擾度測(cè)試場(chǎng)地是開(kāi)闊場(chǎng)或暗室。然而開(kāi)闊場(chǎng)容易受到天氣、場(chǎng)地等因素影響,具有不可控性;微波暗室又成本高昂。近年來(lái),TEM小室由于其優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于電磁兼容測(cè)試領(lǐng)域。因此,本文搭建了一套基于TEM小室的抗擾度測(cè)試系統(tǒng),不僅能有效地對(duì)測(cè)試成本進(jìn)行控制,而且能快速、簡(jiǎn)便地對(duì)電子器件的抗擾度進(jìn)行評(píng)定。首先,本文介紹了電磁兼容測(cè)試的研究背景,以及常用的抗擾度測(cè)試場(chǎng)地和優(yōu)劣勢(shì)分析。然后選擇基于TEM小室作為測(cè)試場(chǎng)地來(lái)進(jìn)行被測(cè)件的抗擾度性能測(cè)試,根據(jù)實(shí)際需求,本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了可應(yīng)用于DC3GHz頻段的抗擾度測(cè)試系統(tǒng),整個(gè)系統(tǒng)包含了功率放大器、定向耦合器、功率計(jì)、...
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電磁兼容分類(lèi)圖
第二章抗擾度相關(guān)理論知識(shí)介紹5現(xiàn)白內(nèi)障、毛發(fā)脫落等危害。因此,電磁輻射必須進(jìn)行控制,以免造成更深層次的環(huán)境污染以及危害。2.2抗擾度常用測(cè)試場(chǎng)地目前應(yīng)用于重要場(chǎng)所的電子設(shè)備都要保證EMC設(shè)計(jì)的合理性,而EMC測(cè)試就是檢測(cè)手段?箶_度測(cè)試(敏感度測(cè)試)屬于EMC測(cè)試中的一項(xiàng),如圖2-1所示。對(duì)于具有敏感度電路的產(chǎn)品必須要確保其在充滿電磁場(chǎng)的空間中能正常工作,因此,檢測(cè)器件的抗電磁干擾能力是非常有必要的,即檢測(cè)產(chǎn)品的敏感度或抗擾度。圖2-1電磁兼容分類(lèi)圖電磁兼容測(cè)試都是在規(guī)定的場(chǎng)所進(jìn)行,場(chǎng)地包括開(kāi)闊嘗電波暗室屏蔽室、橫電波傳輸室、GTEM室等,接下來(lái)本文將對(duì)相關(guān)測(cè)試場(chǎng)地進(jìn)行介紹。2.2.1開(kāi)闊場(chǎng)開(kāi)闊場(chǎng)需保持測(cè)試場(chǎng)地相對(duì)開(kāi)闊,周邊沒(méi)有能夠?qū)﹄姶挪芰吭斐煞瓷涞慕ㄖ、山體等,并且要求地面平整,最重要的用于測(cè)試的場(chǎng)地表面必須是電導(dǎo)率均勻的金屬,且金屬要接地[25]。如圖2-2所示,此測(cè)試場(chǎng)地主要為橢圓形,且場(chǎng)地的長(zhǎng)度要大于或者等于這個(gè)橢圓形測(cè)試場(chǎng)地焦點(diǎn)距離的2倍,至于寬度的要求,要大于此焦點(diǎn)距離的1.73倍。當(dāng)然,測(cè)試場(chǎng)地的具體尺寸要按照實(shí)際測(cè)試需求來(lái)定。在開(kāi)闊場(chǎng)進(jìn)行電磁兼容測(cè)試時(shí),橢圓形的兩個(gè)焦點(diǎn)處分別放置被測(cè)件(EUT)和接收天線。圖2-2開(kāi)闊場(chǎng)地示意圖
第二章抗擾度相關(guān)理論知識(shí)介紹9導(dǎo)體,對(duì)于傳輸線理論與傳統(tǒng)的電路分析,電氣尺寸是一個(gè)關(guān)鍵。傳統(tǒng)電路分析在建立網(wǎng)絡(luò)時(shí),波長(zhǎng)是會(huì)比實(shí)際尺寸大很多,而對(duì)于傳輸線來(lái)說(shuō),波長(zhǎng)能和傳輸線尺寸相比擬,由于電壓和電流是矢量,兩者都是可以在傳輸線上傳輸方向上發(fā)生變化的,所以就確定傳輸線是分布參數(shù)網(wǎng)絡(luò),如圖2-3(a)所示。傳輸線的集總參數(shù)等效模型如圖2-3(b)所示。下面四個(gè)基本參數(shù)決定傳輸線的物理特性:1.兩導(dǎo)體之間很接近所產(chǎn)生的特性,表示單位長(zhǎng)度的并聯(lián)電容C,單位Fm2.物質(zhì)材料的介電損耗,表示單位長(zhǎng)度的并聯(lián)電導(dǎo)G,單位Sm3.導(dǎo)體有限的電導(dǎo)性,表示兩導(dǎo)體單位長(zhǎng)度的串聯(lián)電阻R,單位m4.兩個(gè)導(dǎo)體的自感現(xiàn)象引起的串聯(lián)電感L,單位Hm均勻傳輸線定義為:在沿著傳輸線方向上,材料均勻分布,就是說(shuō)在任意位置所選取的材料都是一樣的,與位置無(wú)關(guān)。因此可以得出,對(duì)于任意長(zhǎng)度的傳輸線,可以看成是一小段材料重復(fù)級(jí)聯(lián)而成。為了定義沿著傳輸線均勻分布,使用所熟知的基爾霍夫定律進(jìn)行推導(dǎo),得出在距離長(zhǎng)度為z處,線段z的電壓和電流的瞬時(shí)值的微分方程。對(duì)于正弦穩(wěn)態(tài)條件,V(z)和I(z)的電報(bào)方程由式(2-2)和式(2-3)給出:(a)(b)圖2-3傳輸線的等效電路。(a)傳輸線的分布參數(shù)模型;(b)傳輸?shù)募倕?shù)等效電路
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]同心錐TEM室寬帶場(chǎng)強(qiáng)校準(zhǔn)技術(shù)研究取得成功[J]. 彭博. 中國(guó)軍轉(zhuǎn)民. 2017(08)
[2]TEM小室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)[J]. 趙龍,溫舒樺,胡玉生. 安全與電磁兼容. 2015(02)
[3]高頻傳輸室過(guò)渡接頭內(nèi)導(dǎo)體的形狀優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 周旭,顧衛(wèi)標(biāo),倪紅軍,朱昱. 中北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(02)
[4]用于電磁兼容測(cè)量的GTEM小室[J]. 余紹斌,方志堅(jiān). 電子質(zhì)量. 2007(10)
[5]一種用于微波化學(xué)實(shí)驗(yàn)的新型TEM Cell[J]. 曾曉勇,楊陽(yáng),黃卡瑪. 信息與電子工程. 2007(01)
[6]“電磁環(huán)境”專(zhuān)題評(píng)述[J]. 張林昌. 電氣技術(shù). 2007(02)
[7]橫電磁波傳輸室的性能評(píng)估[J]. 胡白濤,王維龍,李瑩瑩,肖猛. 安全與電磁兼容. 2006(05)
[8]電波暗室的分類(lèi)及半電波暗室的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)[J]. 李瑩瑩,聞?dòng)臣t. 安全與電磁兼容. 2005(S1)
[9]電磁環(huán)境測(cè)試中不可忽視的問(wèn)題[J]. 王華,吳海燕. 移動(dòng)通信. 2003(S1)
[10]電磁波在軍事上的重要應(yīng)用——電子對(duì)抗[J]. 李?lèi)?ài)玲,段改麗. 現(xiàn)代物理知識(shí). 2003(05)
碩士論文
[1]基于高性能開(kāi)闊場(chǎng)的EMC天線測(cè)量系統(tǒng)研究[D]. 李龍飛.北京交通大學(xué) 2014
[2]電波暗室場(chǎng)地及其電磁兼容性測(cè)試[D]. 周宇.北京郵電大學(xué) 2008
[3]GTEM小室傳輸特性及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[D]. 王學(xué)科.西安電子科技大學(xué) 2006
本文編號(hào):2960381
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電磁兼容分類(lèi)圖
第二章抗擾度相關(guān)理論知識(shí)介紹5現(xiàn)白內(nèi)障、毛發(fā)脫落等危害。因此,電磁輻射必須進(jìn)行控制,以免造成更深層次的環(huán)境污染以及危害。2.2抗擾度常用測(cè)試場(chǎng)地目前應(yīng)用于重要場(chǎng)所的電子設(shè)備都要保證EMC設(shè)計(jì)的合理性,而EMC測(cè)試就是檢測(cè)手段?箶_度測(cè)試(敏感度測(cè)試)屬于EMC測(cè)試中的一項(xiàng),如圖2-1所示。對(duì)于具有敏感度電路的產(chǎn)品必須要確保其在充滿電磁場(chǎng)的空間中能正常工作,因此,檢測(cè)器件的抗電磁干擾能力是非常有必要的,即檢測(cè)產(chǎn)品的敏感度或抗擾度。圖2-1電磁兼容分類(lèi)圖電磁兼容測(cè)試都是在規(guī)定的場(chǎng)所進(jìn)行,場(chǎng)地包括開(kāi)闊嘗電波暗室屏蔽室、橫電波傳輸室、GTEM室等,接下來(lái)本文將對(duì)相關(guān)測(cè)試場(chǎng)地進(jìn)行介紹。2.2.1開(kāi)闊場(chǎng)開(kāi)闊場(chǎng)需保持測(cè)試場(chǎng)地相對(duì)開(kāi)闊,周邊沒(méi)有能夠?qū)﹄姶挪芰吭斐煞瓷涞慕ㄖ、山體等,并且要求地面平整,最重要的用于測(cè)試的場(chǎng)地表面必須是電導(dǎo)率均勻的金屬,且金屬要接地[25]。如圖2-2所示,此測(cè)試場(chǎng)地主要為橢圓形,且場(chǎng)地的長(zhǎng)度要大于或者等于這個(gè)橢圓形測(cè)試場(chǎng)地焦點(diǎn)距離的2倍,至于寬度的要求,要大于此焦點(diǎn)距離的1.73倍。當(dāng)然,測(cè)試場(chǎng)地的具體尺寸要按照實(shí)際測(cè)試需求來(lái)定。在開(kāi)闊場(chǎng)進(jìn)行電磁兼容測(cè)試時(shí),橢圓形的兩個(gè)焦點(diǎn)處分別放置被測(cè)件(EUT)和接收天線。圖2-2開(kāi)闊場(chǎng)地示意圖
第二章抗擾度相關(guān)理論知識(shí)介紹9導(dǎo)體,對(duì)于傳輸線理論與傳統(tǒng)的電路分析,電氣尺寸是一個(gè)關(guān)鍵。傳統(tǒng)電路分析在建立網(wǎng)絡(luò)時(shí),波長(zhǎng)是會(huì)比實(shí)際尺寸大很多,而對(duì)于傳輸線來(lái)說(shuō),波長(zhǎng)能和傳輸線尺寸相比擬,由于電壓和電流是矢量,兩者都是可以在傳輸線上傳輸方向上發(fā)生變化的,所以就確定傳輸線是分布參數(shù)網(wǎng)絡(luò),如圖2-3(a)所示。傳輸線的集總參數(shù)等效模型如圖2-3(b)所示。下面四個(gè)基本參數(shù)決定傳輸線的物理特性:1.兩導(dǎo)體之間很接近所產(chǎn)生的特性,表示單位長(zhǎng)度的并聯(lián)電容C,單位Fm2.物質(zhì)材料的介電損耗,表示單位長(zhǎng)度的并聯(lián)電導(dǎo)G,單位Sm3.導(dǎo)體有限的電導(dǎo)性,表示兩導(dǎo)體單位長(zhǎng)度的串聯(lián)電阻R,單位m4.兩個(gè)導(dǎo)體的自感現(xiàn)象引起的串聯(lián)電感L,單位Hm均勻傳輸線定義為:在沿著傳輸線方向上,材料均勻分布,就是說(shuō)在任意位置所選取的材料都是一樣的,與位置無(wú)關(guān)。因此可以得出,對(duì)于任意長(zhǎng)度的傳輸線,可以看成是一小段材料重復(fù)級(jí)聯(lián)而成。為了定義沿著傳輸線均勻分布,使用所熟知的基爾霍夫定律進(jìn)行推導(dǎo),得出在距離長(zhǎng)度為z處,線段z的電壓和電流的瞬時(shí)值的微分方程。對(duì)于正弦穩(wěn)態(tài)條件,V(z)和I(z)的電報(bào)方程由式(2-2)和式(2-3)給出:(a)(b)圖2-3傳輸線的等效電路。(a)傳輸線的分布參數(shù)模型;(b)傳輸?shù)募倕?shù)等效電路
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]同心錐TEM室寬帶場(chǎng)強(qiáng)校準(zhǔn)技術(shù)研究取得成功[J]. 彭博. 中國(guó)軍轉(zhuǎn)民. 2017(08)
[2]TEM小室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)[J]. 趙龍,溫舒樺,胡玉生. 安全與電磁兼容. 2015(02)
[3]高頻傳輸室過(guò)渡接頭內(nèi)導(dǎo)體的形狀優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 周旭,顧衛(wèi)標(biāo),倪紅軍,朱昱. 中北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(02)
[4]用于電磁兼容測(cè)量的GTEM小室[J]. 余紹斌,方志堅(jiān). 電子質(zhì)量. 2007(10)
[5]一種用于微波化學(xué)實(shí)驗(yàn)的新型TEM Cell[J]. 曾曉勇,楊陽(yáng),黃卡瑪. 信息與電子工程. 2007(01)
[6]“電磁環(huán)境”專(zhuān)題評(píng)述[J]. 張林昌. 電氣技術(shù). 2007(02)
[7]橫電磁波傳輸室的性能評(píng)估[J]. 胡白濤,王維龍,李瑩瑩,肖猛. 安全與電磁兼容. 2006(05)
[8]電波暗室的分類(lèi)及半電波暗室的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)[J]. 李瑩瑩,聞?dòng)臣t. 安全與電磁兼容. 2005(S1)
[9]電磁環(huán)境測(cè)試中不可忽視的問(wèn)題[J]. 王華,吳海燕. 移動(dòng)通信. 2003(S1)
[10]電磁波在軍事上的重要應(yīng)用——電子對(duì)抗[J]. 李?lèi)?ài)玲,段改麗. 現(xiàn)代物理知識(shí). 2003(05)
碩士論文
[1]基于高性能開(kāi)闊場(chǎng)的EMC天線測(cè)量系統(tǒng)研究[D]. 李龍飛.北京交通大學(xué) 2014
[2]電波暗室場(chǎng)地及其電磁兼容性測(cè)試[D]. 周宇.北京郵電大學(xué) 2008
[3]GTEM小室傳輸特性及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[D]. 王學(xué)科.西安電子科技大學(xué) 2006
本文編號(hào):2960381
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