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TEM小室

TEM小室

簡要描述│◕:

TEM小室(橫電磁波小室)是國外近年來發展的一種新型電磁遮蔽和電磁相容裝置••。它是由美國國家標準局於1974年首先提出的用於EMC測試的同軸波導裝置•₪╃,與其它EMC測試場地相比•₪╃,具有成本低◕•、使用簡便◕•、場分佈均勻◕•、遮蔽效能好等特點••。它除可作電磁場計量標準外還廣泛用作檢測各種電子裝置•₪╃,近年來在印刷電路板(PCB)◕•、積體電路(IEC)◕•、BP機◕•、行動通訊手機等小型裝置的輻射發射試驗中的應用較為普遍••。

更新時間│◕:2022-01-20

廠商性質│◕:生產廠家

訪問量│◕:2164

 隨著電磁相容(EMC)檢測技術的發展和提高,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,尤其對於小型的電子產品,如:電動玩具◕•、積體電路(PBC板)◕•、汽車電子零部件等••。由於開闊場◕•、遮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)的專家首先系統地描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◕•、製造成本低◕•、檢測方法簡便等優點•₪╃,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小工作波長的四分之一範圍•₪╃,但對於小尺寸的被測件•₪╃,可以滿足測試的要求和技術指標••。

  • 參照標準

  • YD/T 1690.2-2007 《中華人民共和國通訊行業標準》–電信裝置內部電磁發射診斷技術要求和測量方法(150KHz~1GHz)  第2部分:輻射發射測量TEM小室和寬頻TEM小室方法

  • IEC 61967-2(2005-09)《積體電路-電磁騷擾的測試方法(150KHz~1GHz)第2部分│◕:輻射騷擾測量——TEM小室和寬頻TEM小室法》

  • DINEN61000-4-20-2011 《電磁相容性(EMC)-第4-20部分│◕:試驗和測量方法.橫向電磁(TEM)波導的輻射和干擾試驗》

  • IEC 61000-4-20-2010 《TEM室測試方法》

  • GB/T 17626.20-2014 《電磁相容◕•、試驗和測量技術》橫電磁波(TEM)波導中的發射和抗擾度試驗

  • GJB151B-2013 裝置和分系統電磁發射和敏感度要求與測量》-RS105瞬態電磁場輻射敏感度

  • ISO 11452-3/SAE J1113-24 《道路車輛用窄帶發射的電磁能量進行電子干擾部件試驗方法》-TEM小室

  • IEEE 1309-2013 《頻率為9KHz~40GHz的電磁場感測器和探頭(天線除外)的校準》

  • JJG 561-88 /JJG 562-88《中華人民共和國國家計量檢定規程》

  • 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(一般稱為芯板)••。TEM室的導體兩端被削製成錐形••。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埠和一個輸出測量埠•₪╃,它的錐形端經過中段的過渡與50Ω埠同軸聯結器相匹配••。TEM小室有一個自由場所產生的高階的模所決定的有限頻寬••。在銘感度/抗擾度試驗中•₪╃,EUT的大高度不僅限制了場均勻度•₪╃,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大容積是│◕:1/3乘以中隔板(芯板)和上部表面的距離後的積再與1/3乘以TEM室寬度的積相乘•₪╃,而且這個結果幾乎還可以推至1/2乘以1/2••。在一個典型的TEM小室中•₪╃,它仍可能保持並獲得一個±1dB的場均勻度••。

  • TEM小室測試方法

  TEM小室提供了針對EUT的抗擾度或者輻射發射的寬頻測量方法••。TEM小室不像傳統天線具有頻寬◕•、非線性相位◕•、方向性以及極化方向等固有的限制••。TEM(橫電磁波)小室是經過擴充套件的傳輸線•₪╃,其中傳播來自外部或者內部源的橫電磁波••。這種波由彼此正交的電場(E)和磁場(H)構成•₪╃,波平面與其在小室或者傳輸線的傳播方向垂直••。這種場是模擬自由空間中阻抗為377Ω時的平面場••。TEM模式沒有低端截止頻率••。這樣小室可以按照預期工作在儘可能低的頻率下••。TEM模式同時具有線性化相位和恆定的幅度(表徵為頻率的函式)••。這樣就可以使用小室來產生或者檢測已知的場密度••。小室的截止頻率取決於測試訊號在小室內因為諧振以及多次模而產生的失真••。這種影響是小室的物理尺寸和形狀的函式••。

  TEM小室具有一定的尺寸和形狀•₪╃,輸入◕•、輸出饋入點均阻抗匹配•₪╃,其VSWR在額定範圍內小於1.5••。透過論證可以得到小室在很窄的頻率範圍內具有很高的VSWR•₪╃,從而產生初次諧振••。其高VSWR是由於小室具有很高的品質因數Q••。如果小室經過驗證可以在其大頻率上產生場•₪╃,那麼該小室也適用於在該頻率下進行發射測量••。

  1. TEM小室輻射抗擾度測試

  TEM型別的小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上發展起來的••。TEM小室法輻射抗擾度測試示意圖如圖2••。

  TEM小室的輸入端接訊號源和功率放大器•₪╃,另一端接50Ω的匹配負載•₪╃,在TEM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•₪╃,在小室的介面板處還可接出監測裝置•₪╃,用於實時監測被測件EUT的工作狀態••。採用TEM小室法進行輻射抗擾度測試•₪╃,在其頻率範圍試驗水平可高度400V/m••。

  TEM小室在內部導體(芯板)和外殼(接地平板)之間產生均勻場強•₪╃,TEM小室內電場強度計算公式為│◕:

P=(E*D)2/Z

式中│◕:

E=電場強度•₪╃,單位│◕:V/m

P=輸入TEM小室的功率•₪╃,單位│◕:W

Z=TEM小室的阻抗•₪╃,單位│◕:50Ω

D(d)=芯板與接地平板之間的距離•₪╃,單位│◕: m

圖3  TEM小室結構尺寸說明

  1. TEM小室輻射騷擾測試

  現在TEM小室也可以用來測量來自被測件EUT或積體電路PCB的輻射發射•₪╃,源於被測件EUT的發射場透過小室的發射模進行耦合•₪╃,並以此在室的一個埠耦合到一個電壓••。小室的外導體頂端有一個方形開口用於安裝測試電路板••。其中•₪╃,積體電路的一側安裝在小室內側•₪╃,互連線和外圍電路的一側向外••。這樣做使測到的輻射發射主要來源於被測的IC晶片••。受測晶片產生的高頻電流在互連導線上流動•₪╃,那些焊接引腳◕•、封裝連線就充當了輻射發射天線••。當測試頻率低於TEM小室的一階高次模頻率時•₪╃,只有主模TEM模傳輸•₪╃,此時TEM小室埠的測試電壓與騷擾源的發射大小有較好的定量關係•₪╃,因此•₪╃,可用此電壓值來評定積體電路晶片的輻射發射大小••。用作輻射騷擾測試的TEM小室需具有跟IC測試板相匹配的接入埠••。TEM小室法輻射騷擾測試示意圖如圖4••。

  用TEM小室進行輻射騷擾測量的優點│◕:由於它是在一個遮蔽室進行的•₪╃,因此把可能感應到的環境電壓降到了極低的水平•₪╃,一般地講也就是測量裝置的本地噪聲••。

  • 技術引數

型號命名說明│◕:FF-T□□A

A│◕:芯板將內部空間1│◕:1分割槽;B│◕:芯板將內部空間1│◕:2分割槽;

□□│◕:為TEM小室內部空間尺寸•₪╃,單位為cm;

T│◕:TEM小室縮寫;

FF│◕:武漢弗凡科技簡稱;


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