双测试区GTEM室设计

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1、2017年2月宇航计测技术Feb．2017第37卷第1期JoumalofAstronauticMetr0109)randMeasurementV01．37，No．1文章编号：1000—7202(2017)01一0010一04中图分类号：TN802文献标识码：A双测试区GTEM室设计刘钊黄建领吴红森马蔚宇(北京无线电计量测试研究所，北京100039)摘要吉赫兹横电波室(GTEM室)是一种重要的电磁兼容试验设备，与传统的开阔场及微波暗室相比，GTEM室具有场强大、能量利用率高等优点。本文设计了一个用于电

2、磁辐射敏感度测试的GTEM室，有主、副两个测试区域，其工作频率为Dc一4GHz，可产生超过400V／m的场强。关键词GTEM室高场强电磁兼容敏感度测试DesignofaGigahertzTransVerseElectromagneticCeUwithTwoTestZonesLIUZhaoHUANGJian—lingWUHong—senMAWei—yu(BeijingInstituteofRadioMetrologyandMeasuI℃ment，Beijing100039，China)Abstract

3、Asakindofimponantelectromagnetictestsites，GigahertzTransverseElectromagnetic(GTEM)Cellpossessestheadvantageofhigh矗eldstrengthandhighenergyefnciencycomparedtotradi—tionalopentestsitesandmicrowaveanechoicchamber．Inthispaper，ahighpeIfomanceGTEMCellwithtwo

4、testzonesusedfbrelectromagneticsusceptibilitytestisdesigned，whichopeLatesf南mDCto4GHzandthe6eldstren甜hcanreachalevelofmore山an400V／m．KeywordsGTEMCellHigh6eldstren昏hElectromagneticsusceptibilitytest1引言G711EM室(Gigahertz’I'ransVerseElectromagneticCell)是用于电磁

5、辐射敏感度试验的设备，相较于开阔场和微波暗室，它具有占地面积小、建设成本低、电场分布均匀、场强大、能量利用率高等优点¨‘。本文设计了一个工作频率为DC一4GHz的GTEM室，尺寸为2000mmx1116mm×763mm(长×宽×高)，并对其电性能进行检测，验证其能够满足电磁辐射敏感度试验的要求。2电气设计为了满足不同产品的试验需求，本文设计的GTEM室有主副两个测试区域。主测试区域位于芯板下方以及末端吸波材料前方，该区域空间较大，为200mm×280mm×160mm，用于常规待测产品试验。副测试区域

6、位于芯板上方，且位置较主测试区域靠前，该区域空间较小，为150mm×150mm×50mm，用于小型电子电路、芯片等产品试验，该区域的电场强度可以轻易达到很高的幅值，如图1所示。收稿日期：2016一07—25，修回日期：2017一01一06作者简介：刘钊(1990．Ol一)，男，助理工程师，主要研究方向：微波仿真、天线设计技术。第3期双测试区GTEM室设计2．1驻波比～～～～、～一图lGTEM室模型图GTEM室的结构特性决定了场的主模为TEM模，对TEM波来说，GTEM室的驻波比取决于其特性阻抗。因为

7、电信号由阻抗为50Q的同轴电缆输入、经过渡段进人GrI’EM室，所以精确地设计过渡段的特性阻扰，使之与同轴电缆相匹配，对提高GTEM室的驻波l生能有重要的意义，否则会导致能量利用率低下。为了计算GTEM室过渡段的特性阻抗，需要计算总电容c。根据对偶能量法旧，3I，将GTEM过渡段的横截面分为四部分，每个部分又分为A、B两部分，如图2所示。其中，A部分的分布电容为c。=(c。++c。一)／cA+-占。赫(1)¨南H=#铡])c扩毒‰岩(3)¨志引鬟《)])所以总电容为：C=4(CA+CB)(5)特性阻

8、抗为：J。。。。。。。。。。。。。。——z：华(6)b根据上述公式，可以确定图2中m，n，叫，￡等参数的值，也就确定了GTEM室过渡段的结构尺寸。考虑到实际加工的情况，过渡段前端的同轴芯线到芯板的连接处需要做加固处理，我们对此处做了两种过渡设计，如图3所示。◆—■图3接头优化处理与(a)方案相比，(b)方案大大减小了连接处的横截面积，并且在前者的基础上做了平滑处理。在组装调试的过程中，验证了后者能够有效地提升驻波性能。2．2场分布均匀性场分布均匀性是检验GTEM室是否