Генератор поля для испытаний на устойчивость к излучаемым помехам низких частот

Опубликовано в номере:
PDF версия
Зачастую при планировании испытательного комплекса, предназначенного для тестирования на восприимчивость к излучаемым электромагнитным полям по регламентам, требующим перекрытия диапазона частот ниже 80 МГц, возникают закономерные сомнения в комплектации, особенно если тестируемое оборудование крупногабаритное и, следовательно, использование TEM-камеры недопустимо.

Иногда стандарты рекомендуют использовать для этих целей биконические антенны, при том, что их коэффициент усиления минимален, а КСВН — наоборот, высок. Вследствие этого их применение для генерации полей, даже при высокой номинальной входной мощности, выглядит не просто нецелесообразным, но и нереалистичным — высокий уровень отражений и малое усиление зарубят это начинание на корню.

Да и нижняя граница диапазона биконических антенн в 20–30 МГц не перекрывает даже требований классического ГОСТ РВ 6601–001 ВИ1 — от 2 МГц. А что если задача — непрерывный диапазон от 10 кГц? А если в требованиях к напряженности — честные 200 В/м?

Вероятно, тут следует говорить о параллельных излучающих линиях, также известных как генераторы поля (рис. 1). В брошюрах производителей обычно опубликованы фото огромных конструкций, размещенных на балках над полноразмерным автомобилем, что выглядит внушительно, но, естественно, не представляется реалистичным выходом.

 Принцип действия генераторов поля

Рис. 1. Принцип действия генераторов поля

И здесь на помощь могут прийти специалисты из числа сотрудников лаборатории, вызвавшиеся изготовить свое решение. Только вот удастся ли его воплотить и в какой срок, а в случае успеха — насколько надежным оно окажется?

К счастью, в серийном производстве имеется серийный образец — симметричная излучающая линия ATP10K100M от компании Amplifier Research (США).

Генераторы электромагнитного низкочастотного поля Amplifier Research ATP10K100M

Рис. 2. Генераторы электромагнитного низкочастотного поля Amplifier Research ATP10K100M

Изделие представляет собой прямоугольную рамку габаритами 1×2,4 м, перекрывающую частотный диапазон 10 кГц — 100 МГц при генерации как электрических, так и магнитных составляющих поля (рис. 2). При номинальной входной мощности в 3000 Вт линия способна создавать электрические поля напряженностью более 600 В/м между ее элементами либо свыше 80 В/м при размещении РЭА на расстоянии в 1 м (рис. 3).

Графики напряженности генерируемого электрического поля при различных уровнях входной мощности

Рис. 3. Графики напряженности генерируемого электрического поля при различных уровнях входной мощности

Однако мало лишь технически обеспечить возможность создания полей, важно не повредить подключенный усилитель высоким уровнем отраженной энергии и добиться равномерности поля во всем требуемом диапазоне, чтобы создать комфортные условия при калибровке и повседневной работе.

Эти проблемы решены согласованностью линии с импедансом свободного пространства 377 Ом с помощью встроенного в рамку трансформатора и нагрузочного резистора, что позволяет обеспечивать уровень КСВН не хуже 2,0 во всем диапазоне.

Если с электрической частью все ясно — простое подключение к усилителю и отсутствие потребности в дополнительных регулировках или подстройках, то как обстоит дело с эксплуатацией?

Изделие выполнено из легкого непроводящего материала, и в процессе подготовки или проведения тестирования его вполне может перемещать по лаборатории один человек. Однако для удобства в работе производитель предлагает дополнительно заказать установочный штатив, позволяющий не только регулировать линию по высоте, но и для быстрой смены поляризации вращать вокруг своей оси. Кроме того, для искушенных испытателей есть опция трехкоординатного штатива для быстрой и точной регулировки антенны в пространстве (рис. 4).

Исполнение генератора поля с базовым штативом

Рис. 4. Исполнение с базовым штативом

Словом, решение ATP10K100M, пожалуй, не имеет альтернативы, если необходим универсальный и удобный в работе инструмент для решения специфичных задач в нижних границах радиочастотного спектра.

Компания Amplifier Research предлагает и другие компоненты подобной испытательной установки — от усилителя до измерительного датчика поля. Но о них — в следующих статьях или персонально, по вашему запросу.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *