TEM小室在電磁兼容檢測中的應用之一：現(xiàn)狀

隨著電磁兼容檢測技術的發(fā)展和提高，人們正針對不同的電子電器產品尋求更為簡單便捷的檢測方法，尤其對于小型的電子產品，如：電動玩具、集成電路(PCB板)、汽車電子零部件等。

電磁兼容性的測量手段主要是由測試場地和測試儀器組成。常規(guī)的電磁兼容檢測方法有屏蔽室法、開闊場法、電波暗室法等。

開闊場：根據(jù)標準要求通常測試場地成橢圓形，長軸是焦距的兩倍，短軸是焦距的倍，發(fā)射與接收天線分別置橢圓的兩個焦點上。兩個焦點的距離即是所要求的測量距離，根據(jù)現(xiàn)有標準可分為3米、10米和30米。我國現(xiàn)有標準大多數(shù)規(guī)定3米法測量，美國的FCC標準、英國的VDE標準要求10米法測量。開闊場一般選擇遠離市區(qū)、電磁環(huán)境較好的地方建造，但這給建造、試驗、生活管理等帶來了諸多不便，并且維修維護成本較高。

       屏蔽室：在EMC測試中，屏蔽室能提供環(huán)境電平低而恒定的電磁環(huán)境，它為測量精度的提高，測量的可靠性和重復性的改善帶來了較大的潛力。但是由于被測設備在屏蔽室中產生的干擾信號通過屏蔽室的六個面產生無規(guī)則的漫反射，特別是在輻射發(fā)射測量和輻射敏感度測量中表現(xiàn)更嚴重，導致在屏蔽室內形成駐波而產生較大的測量誤差。

電波暗室：通常所說的電波暗室在結構上大都由屏蔽室和吸波材料兩部分組成。在工程應用中又分全電波暗室(fully anechoic chamber)( 六面裝有吸波材料)和半電波暗室(semi anechoic chamber)( 地面為金屬反射面)

全電波暗室可充當標準天線的校準場地，半電波暗室可作為EMC試驗場地。電波暗室的主要性能指標有“靜區(qū)”、“工作頻率范圍”等六個（靜區(qū)是指射頻吸波室內受反射干擾薄弱的區(qū)域）。但建造電波暗室的成本、難度均相當高，因為暗室的工作頻率的下限取決于暗室的寬度和吸收材料的長度、上限取決于暗室的長度和所充許的靜區(qū)的Min截面積。且由于吸波材料的低頻特性等原因，總的測試誤差有時高達幾十分貝，造價需幾百萬元。

由于開闊場地、屏蔽室和電波暗室的諸多缺點和不足，1974年美國國家標準局(NBS)的專家首先系統(tǒng)地論述了橫電磁波傳輸小室（簡稱TEM小室Transverse Electromagnetic Transmission Cell），其外形為上下兩個對稱梯形。橫電磁波傳輸小室具有結構簡單、制造成本低、檢測方法簡便等優(yōu)點，其主要缺點是可用頻率上限與可用空間存在矛盾。標準TEM小室的測量尺寸大約限定在設計的Min工作波長的四分之一范圍，但對于小尺寸的被測件，可以滿足測試的要求和技術指標。

TEM小室在電磁兼容檢測中的應用之二：TEM小室結構特點

標準TEM小室經常稱之為CRAWFORD室（參見圖1）。它是一個矩形雙導體傳輸線結構。被測件EUT被安置在它的中隔板。TEM室的導體兩端被削制成錐形。傳輸線是閉合的，雖然它沒有對稱軸，但經常被稱之為同軸的。TEM小室有一個輸入測量端口和一個輸出測量端口，它的錐形端經過中段的過渡與50Ω端口同軸連接器相匹配。TEM小室有一個自由場所產生的高階的模所決定的有限帶寬。在敏感度/抗擾度試驗中，EUT的Max高度不**制了場均勻度，而且還改變了EUT對室的耦合方式。在一個TEM小室中可以用來進行抗擾度試驗的近似m容積是：0.333乘以中隔板和上部表面的距離后的積再與0.333乘以TEM室寬度的積相乘，而且這個結果幾乎還可以推至0.5X0.5。在一個典型的TEM小室中，它仍可能保持并獲得一個±1dB的場均勻度。

圖1 TEM小室結構

TEM小室在電磁兼容檢測中的應用之三： TEM小室輻射抗擾度測試

TEM類型的室是為了進行輻射敏感度的試驗，同時成本上又較為經濟的基礎的發(fā)展起來的。TEM小室法輻射抗擾度測試示意圖如圖2。
 

圖2 TEM小室法輻射抗擾度測試示意圖
 

TEM小室的輸入端接信號源和功率放大器，另一端接50Ω的匹配負載，在小室內腔就可以形成高強度的電磁場，適合用來進行電磁抗擾度的測試。同時，在小室的接口板處還可接出監(jiān)測設備，用于實時監(jiān)測被測件EUT的工作狀態(tài)。采用TEM小室法進行輻射抗擾度的測試，在其頻率范圍試驗水平可高達400V/m。

TEM小室在電磁兼容檢測中的應用之四：TEM小室輻射騷擾測試

現(xiàn)在TEM小室也可以用來測量來自被測件EUT或集成電路PCB的輻射發(fā)射。TEM小室法輻射騷擾測試示意圖如圖3。

圖3 TEM小室法輻射發(fā)射測試示意圖

源于被測件EUT的發(fā)射場通過小室的發(fā)射模進行耦合，并以此在室的一個端口耦合到一個電壓。用TEM小室進行輻射騷擾測量的優(yōu)點：由于它是在一個屏蔽室內進行的，因此把可能感應到的環(huán)境電壓降到了極低的水平，一般地講也就是測量設備的本底噪聲。

圖4 TEM小室本底噪聲

由圖4可知，TEM小室本底噪聲至少低于限值20dB，遠大于6dB的背景測試要求。目前，已有大眾汽車企業(yè)標準TL965：2004開始采用TEM小室法進行汽車電子零部件輻射騷擾的測試。

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