用GTEM室做EMI测试的电小尺寸概念

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1、第17卷第6期电波科学学报Vol.17,No.62002年12月CHINESEJOURNALOFRADIOSCIENCEDecember,2002文章编号100520388(2002)0620670204①用GTEM室做EMI测试的电小尺寸概念薛谦忠陈志雨(中国科学院电子学研究所,北京100080)摘要目前用GTEM室做辐射EMI测试的方法仅适用于电小尺寸辐射体,如何正确理解这个电小尺寸的概念是实用中很重要的问题。文章通过数学推导进一步明确了这个条件。关键词GTEM室,电小尺寸,EMI测试中图分类号TM15文献标识码AThecondi

2、tionof“electricallysmall”conceptonEMItestinginGTEMchamberXUEQian2zhongCHENZhi2yu(InstituteofElectronics,ChineseAcademyofSciences,Beijing100080,China)AbstractEMItestingmethodbymeansofGTEMcellsisonlyapplicabletothedevicesundertest(DUT)thatiselectricallysmall.Acquiringadee

3、punderstandingoftheconceptionforthe“electricallysmall”isimportantinitsapplications.Inthispaper,theapplicationconditionisquantitativelygivenbythemathematicalderivations.KeywordsGTEMcells,electricallysmallsize,EMItesting具体运算,进一步明确了这些条件。1引言2自由空间多极子展开的条件目前,用GTEM室做辐射EMI测试尽管尚

4、未被jωt国际电磁兼容权威机构正式承认,但此方法无疑已自由空间中e依赖的电流源J的矢势为引起电磁兼容测试工作者的极大兴趣。用GTEM室μ-jk

5、r-r′

6、0eA(r)=J(r′)dV′(1)做辐射EMI预测试的优点在于:与暗室或半暗室相4π∫V

7、r-r′

8、比,GTEM室的造价要低得多;与开阔场相比,它的式中r,r′的含义如图1所示,μ0为真空中的磁占地面积小,而且测试不受外界环境的干扰。目前导率,k为电磁波的波数。用GTEM室做辐射EMI测试的方法是将辐射体在其中的测试值通过一系列公式把它等效到开阔场中应[1]有的辐射场强,目前广泛使

9、用的是Wilson方法,方法的适用条件是只能对电小尺寸的辐射体。对于电小尺寸的含义,一般仅理解为线度比波长小得多的物体,而在Wilson的方法中,还有一些另外的条件。本文通过数学推导和结合GTEM室尺寸的一些图1源点与场点示意图①收稿日期:2002202225.基金项目:国家自然科学基金资助项目(60171002)第6期薛谦忠等:用GTEM室做EMI测试的电小尺寸概念671当rmr′时,

10、r-r′

11、≈r-^r·r′,(1)式近似为-jKr222μ0e-jK^r·r′≈r′sinθ

12、r2rV2r′当K0^r·r′n1,将指数函数作泰勒展开,得:要求ΔR<λ/16则只需<λ/16,即r′<2rjk^r·r′e≈1+jk^r·r′(3)rλ/8,或l

13、)是辐射体J)r′]的电流密度。类似文献[1],作为近似,以主模(TEM11=-^r×(r′×J)+[^r·(r′J)+(^r·模,n=0)的反向功率系数b0,代替总的反向输出功22r′)](4)率系数。在原点€o附近,E0(r′)可展成:(2)式最终可化为E0(r′)≈E0(€o)+r′·ý′E0(€o)(7a)μ-jK0r′其条件将在下面阐述。0e1A(r)=(P-jk^r×M+jkQ‹·^r)(5)4πr2运用矢量与张量公式可以证明(见附录A):1r×J其中P=∫J(r′)dV′为电偶极矩,M=[r′×r·ýE·J=(ý×E)·

14、()+2∫2VV1J(r′)]dV′为磁偶极矩,Q‹=[r′J(r′)+ýE:(rJ+Jr)(8)∫2V结合Maxwell方程ý×En=-jωμHn,在(7a)式的条J(r′)r′]dV′为电四极矩。件下,最后(7)式可