ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. ISSN 1684-1719. 2023. №8
Оглавление выпускаТекст статьи (pdf)
DOI: https://doi.org/10.30898/1684-1719.2023.8.6
УДК: 621.372.8
TEM КАМЕРА ОТКРЫТОГО ИСПОЛНЕНИЯ
ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ МАЛОГАБАРИТНЫХ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ
СРЕДСТВ НА ЭЛЕКТРОМАГНИТНУЮ СОВМЕСТИМОСТЬ
П.А. Попов, М.В. Храмцов
Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники
634050, Томск, ул. Ленина, 40.
Статья поступила в редакцию 28 февраля 2023 г.
Аннотация. В работе представлена разработка и изготовление TEM‑камеры открытого исполнения. Она позволяет выполнять оценку эмиссии и устойчивости к помехам радиоэлектронных средств, размером не более 184×162×30 мм. Выполнен аналитический и квазистатический анализ регулярной части TEM‑камеры. В диапазоне частот до 1,4 ГГц значение модуля коэффициента отражения |S11| регулярной части не превышает минус 45 дБ. Разработана электродинамическая модель TEM‑камеры и выполнена оптимизация геометрических параметров с применением генетического алгоритма. Анализ электродинамической модели показал, что в диапазоне частот до 920 МГц коэффициент стоячих волн по напряжению (КСВН) не превышает 1,3. Неравномерность электрического поля в области размещения испытуемого объекта составляет не более 6 дБ в диапазоне частот до 875 МГц. Применяя численный метод конечных элементов и метод матрицы линии передачи выполнена проверка достоверности полученных результатов. Разработана твердотельная модель TEM‑камеры для оценки влияния конструкционных особенностей сборки. Частотные зависимости |S11| твердотельной модели не превышают минус 17,69 дБ в диапазоне частот до 916 МГц. Выполнено изготовление TEM‑камеры посредством лазерной резки и гибки алюминиевого листа. Используя векторный анализатор цепей Микран Р4М-18 выполнено измерение S‑параметров изготовленной TEM‑камеры. Модуль коэффициента передачи |S21| и отражения |S11| изготовленной TEM‑камеры в диапазоне частот до 936 МГц не превышают минус 2,2 дБ и минус 17,69 дБ. Представлены результаты оценки напряженности поля излучаемых помех от отладочной платы на базе ПЛИС Altera Cyclone IV в диапазоне частот до 1 ГГц с помощью, изготовленной TEM-камеры.
Ключевые слова: TEM‑камера открытого исполнения, электромагнитная совместимость, эмиссии, устойчивость, аналитический расчет, квазистатический анализ, электродинамический анализ.
Автор для переписки: Попов Павел Андреевич, popov.pav.and@gmail.com
Литература
1. Fiori F.L. Investigations on the susceptibility of smart power ICs to RFI. International symposium on electromagnetic compatibility. 2013. P. 743-747.
2. Пирогов Ю.А., Солодов А.В. Повреждения интегральных микросхем в полях радиоизлучения. Журнал радиоэлектроники. 2013. № 6. С.1-38.
3. IEC 61000-4-3 – 2002. Radiated radio frequency electromagnetic field immunity test. Geneva, International electrotechnical commission. 2002. 63 p.
4. IEC 61000-4-20 – 2010. Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4-20: Testing and measurement techniques. Emission and immunity testing in transverse electromagnetic (TEM) waveguides. Geneva, International electrotechnical commission. 2010. 72 p.
5. ISO 11452-3. Road vehicles. Electrical disturbances by narrow-band radiated electromagnetic energy. Vehicle test methods. Part 3: Transverse electromagnetic mode (TEM) cell. Geneva, International Organization for Standardization. 2016. 21 p.
6. Deng S. et al. Mode suppressed TEM cell design for high frequency IC measurements. IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility. 2007. P.1-6. https://doi.org/10.1109/ISEMC.2007.13
7. Walters A.J., Leat C. Targeted resonance control in a TEM cell. IEEE transactions on electromagnetic compatibility. 2008. V.50. №2. P.252-258. https://doi.org/10.1109/TEMC.2008.921050
8. Демаков А.В., Комнатнов М.Е. Разработка TEM-камеры для испытаний интегральных схем на электромагнитную совместимость. Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. 2018. Т.21, №.1. С.52-56.
9. Desideri D., Maschio A. Development and commissioning of a test system based on a TEM cell for RF exposure. Braz. J. of Biomedical Engineering. 2011. V.27. P.25‑30.
10. Alotto P., Desideri D., Maschio A. Parametric analysis and optimization of the shape of the transitions of a two-port rectangular TEM cell. International Symposium on Electromagnetic Compatibility-EMC EUROPE. 2012. P.1-6. https://doi.org/10.1109/EMCEurope.2012.6396664
11. Crawford M.L., Workman J.L., Thomas C.G. Expanding the bandwidth of TEM cells for EMC measurements. IEEE Transactions on electromagnetic compatibility. 1978. V.20. №3. P.368-375. https://doi.org/10.1109/TEMC.1978.303664
12. Malaric K., Bartolic J. Design of a TEM-cell with increased usable test area. Turkish Journal of Electrical Engineering and Computer Sciences. 2003. V.11, №2. P.143 154.
13. Куксенко С.П., Заболоцкий А.М., Мелкозеров А.О. Новые возможности системы моделирования электромагнитной совместимости TALGAT. Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. 2015. Т.36. №2. С.45-50.
Для цитирования:
Попов П.А., Храмцов М.В. TEM‑камера открытого исполнения для испытаний малогабаритных радиоэлектронных средств на электромагнитную совместимость. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2023. №8. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2023.8.6