Тем-камера

Изобретение относится к электротехнике. Сущность изобретения заключается в том, что ТЕМ-камера содержит корпус в форме пирамиды, при этом в поперечном сечении центральная и сужающиеся части корпуса являются прямоугольником с соотношением сторон 1:1,15, причем длина центральной части равна ее ширине, а сужающиеся части выполнены с линейными углами сужения 32,7° и 36,7°, открытые концы которого имеют размер 7,2×8,4 мм и вдоль продольной составляющей сгибы для соединения со стягивающим кольцом, которое выполнено в форме цилиндра с прямоугольным вырезом внутри и отношением сторон 1:1,15, по краям которого имеются по меньшей мере четыре отверстия с резьбовым соединением для крепления с помощью винтов через токопроводящую пасту держателя под соединитель, который также имеет цилиндрическую форму с по меньшей мере четырьмя резьбовыми отверстиями и по меньшей мере пятью отверстиями под высокочастотный соединитель, четыре из которых выполнены с одинаковым диаметром, а пятое выполнено в виде коаксиального волновода с волновым сопротивлением 50 Ом, центральный проводник которого соединен при помощи пайки и соединения в паз с центральной пластиной, которая выполнена из проводящего материала толщиной 2 мм и шириной 1:1,3 по отношению к ширине центральной части корпуса, а на концах центральной пластины выполнено линейное сужение со ступенчатыми вырезами на кромках в форме дуги, причем сужение в начале выполнено под углом 46° на расстоянии толщины стягивающего кольца и под углом 61° на расстоянии от толщины стягивающего кольца до 5,5 мм, превышающем расположение ребер корпуса, в одной из стенок которого имеется прямоугольный вырез, кромки которого выполнены с фаской под угол 45°, для испытательного стола из проводящего материала, который имеет по меньшей мере одно отверстие для соединителя и фаску под углом 45°. Технический результат – получение максимальной рабочей частоты камеры в диапазоне от 1 до 2 ГГц при максимальной высоте испытуемого объекта в диапазоне от 40 до 20 мм и максимальном коэффициенте стоячих волн по напряжению, не превышающем 1,08 (модуль коэффициента отражения, не превышает минус 22 дБ). 6 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для испытания объектов на электромагнитную совместимость (ЭМС) и исследования воздействия электромагнитного поля (ЭМП) на биологические объекты (БО), представляющие собой ткани и клетки растительного, животного происхождения и биологические среды человека и животных, размещенные во внутреннем испытательном объеме.

Известна методика [Crawford M.L. Generation of standard EM fields using ТЕМ transmission cells // IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility. - 1974. - Vol. EMC-16. - No. 4. - P. 189-195], которая описывает распространение ЭМП в экранированной среде, а именно распространение поперечной электромагнитной волны вдоль волноводного тракта с заданным характеристическим сопротивлением и уровнем напряженности электрического поля на любой частоте ниже высших мод. По данной методике была изготовлена TEM-камера, которая состоит из замкнутого проводника выполненного из прямоугольной и двух пирамидальных частей, на вершинах которых помещен соединитель для подключения центральной пластины, расположенной внутри замкнутого проводника, к генератору и нагрузке с заданным волновым сопротивлением. Высота испытуемого объекта (ИО) составляет 1/3 от расстояния между нижней экранирующей стенкой и полосковой линией, что определяет высоту ячейки и является оптимальным соотношением для равномерного распространения поперечной электромагнитной волны в прямоугольном волноводе с ИО и, как следствие, минимального отклонения коэффициента стоячих волн по напряжению (КСВН), а также сохранения волнового сопротивления линии с допустимой погрешностью. Диапазон рабочих частот ТЕМ-камеры ограничен первой резонансной частотой, что необходимо для равномерного распространения ЭМП во внутреннем объеме. Недостатками устройства, созданного по вышеописанной методике, основанной на приближенных формулах и экспериментальном исследовании, являются небольшой диапазон рабочих частот и высокая неравномерность распространения поля в зоне ИО.

Из патента EP 1283990 B1, G01R 29/08, 08.06.2011 известно устройство для испытаний испытуемого объекта на ЭМС, ТЕМ-камера. Устройство предназначено для измерения эмиссий и испытания на устойчивость испытуемого объекта на ЭМС и содержит, по меньшей мере, шесть граней проводящего материала с отверстием в одной из них. Каждая из граней размещена в определенном месте пространства, образуя замкнутый параллелепипед с входным отверстием. Внутренний объем включает набор проводников, по меньшей мере, один из которых соединен с двумя соединителями и располагается в плоскости, точки которой перпендикулярны плоскости испытуемого объекта. Внутренний объем также может содержать элементы перемешивания электромагнитного излучения, а проводящие структуры внутри могут быть покрыты радиопоглощающим материалом.

Из патента RU 2207678 C1, H01Q 17/00, G01R 31/00, 19.11.2001 известна ТЕМ-камера с устройством видеонаблюдения, предназначенная для проведения испытаний технических средств на устойчивость к воздействию ЭМП. ТЕМ-камера снабжена смотровым отверстием и включает в себя отрезок прямоугольного волновода с пирамидальными элементами, прилегающими к торцам прямоугольного волновода, в вершинах которых расположены коаксиальные выводы, к которым подключены высокочастотный генератор и согласующая нагрузка. Смотровое отверстие выполнено в стенке пирамидального элемента, прилегающего к высокочастотному генератору. При этом ТЕМ-камера может быть снабжена видеокамерой, расположенной напротив смотрового отверстия, а видеокамера может быть заключена в экранирующий кожух, сопряженный с внешней поверхностью пирамидального элемента ТЕМ-камеры. К недостаткам данного устройства можно отнести необходимость использования усилителя мощности для получения высоких амплитуд напряженности поля и низкая верхняя граничная частота вследствие больших габаритов камеры. Уменьшение геометрических размеров и размещение видеокамеры в пирамидальном элементе окажет существенное влияние на равномерность распространения поперечной волны внутри ТЕМ-камеры.

Из патента US 4605916 A, H01P 1/00, 3/06, 12.08.1986 известна ТЕМ-камера, предназначенная для испытания на воздействие электромагнитным излучением и содержащая внешний экранирующий корпус из металла, имеющий на противоположных концах конические поверхности в виде множества наклонных стенок, а также внутреннюю металлическую перегородку в виде пластины, проходящей вдоль продольной оси экранирующего корпуса, которая на концах соединена с генератором и нагрузкой через соединительную часть, которая содержит изолирующую прокладку между корпусом и центральным проводником соединителя. Недостатком камеры является наличие переходов с механическим креплением внутренней перегородки, что вызывает неравномерность распространения поля в начале и конце ТЕМ камеры, а следовательно высокий коэффициент стоячих волн по напряжению, причем в относительно небольшом рабочем диапазоне частот до 100 МГц.

Наиболее близкой к заявляемому устройству является ТЕМ-камера US 5436603, H01P 1/00, 3/06, 25.07.1995, предназначенная для испытания объектов на помехоэмиссии и помехоустойчивость в области ЭМС и содержащая полый металлический корпус с двумя сужающимися участками. Также, на концах располагается, по меньшей мере, один соединитель, который соединяется с центральной пластиной, расположенной во внутренней полости металлического корпуса и имеющей ступенчатую форму для минимизации максимального значения КСВН.

Недостатком устройства-прототипа является небольшой диапазон рабочий частот, до 1 ГГц, а также наличие неоднородностей, представляющих собой механическое крепление перегородки во внутреннем объеме устройства, что вносит дополнительную неравномерность распространения поля в зоне испытуемого объекта.

Заявляемое устройство включает в себя корпус с центральной частью в форме прямоугольного параллелепипеда из четырех проводящих поверхностей, на открытых концах которого имеются две сужающиеся части в форме пирамиды, вершина которых соединена с корпусом соединителя, центральный проводник которого соединен с центральной пластиной, расположенной во внутренней полости корпуса, и отличается тем, что в поперечном сечении центральная и сужающиеся части корпуса являются прямоугольником с соотношением сторон 1:1,15, причем длина центральной части равна ее ширине, а сужающиеся части выполнены с линейными углами сужения 32,7° и 36,7°, открытые концы которого имеют размер 7,2×8,4 мм и вдоль продольной составляющей сгибы для соединения со стягивающим кольцом, которое выполнено в форме цилиндра с прямоугольным вырезом внутри и отношением сторон 1:1,15, по краям которого имеются, по меньшей мере, четыре отверстия с резьбовым соединением для крепления с помощью винтов через токопроводящую пасту держателя под соединитель, который также имеет цилиндрическую форму с, по меньшей мере, четырьмя резьбовыми отверстиями и, по меньшей мере, пятью отверстиями под высокочастотный соединитель, четыре из которых выполнены с одинаковым диаметром, а пятое выполнено в виде коаксиального волновода с волновым сопротивлением 50 Ом, центральный проводник которого соединен при помощи пайки и соединения в паз с центральной пластиной, которая выполнена из проводящего материала толщиной 2 мм и шириной 1:1,3 по отношению к ширине центральной части корпуса, а на концах центральной пластины выполнено линейное сужение со ступенчатыми вырезами на кромках в форме дуги, причем сужение в начале выполнено под углом 46° на расстоянии толщины стягивающего кольца и под углом 61° на расстоянии от толщины стягивающего кольца до 5,5 мм, превышающем расположение ребер корпуса, в одной из стенок которого имеется прямоугольный вырез, кромки которого выполнены с фаской под углом 45°, для испытательного стола из проводящего материала, который имеет, по меньшей мере, одно отверстие для соединителя и фаску под углом 45°.

Техническим результатом является возможность получения максимальной рабочей частоты камеры в диапазоне от 1 до 2 ГГц, при максимальной высоте испытуемого объекта в диапазоне от 40 до 20 мм и максимальном коэффициенте стоячих волн по напряжению, не превышающем 1,08 (модуль коэффициента отражения, не превышает минус 22 дБ).

Технический результат достигается за счет оптимизации размеров и формы корпуса и центральной пластины ТЕМ-камеры.

Изобретение поясняется чертежами, которые не охватывают и тем более не ограничивают весь объем притязаний данного технического решения, а являются лишь иллюстрирующими материалами частного случая выполнения.

На фиг. 1 приведен изометрический вид снизу заявляемого устройства.

На фиг. 2 приведены поперечное (а) и продольное (б) сечения заявляемого устройства.

На фиг. 3 приведен вид сверху (а) и вид местного разреза возле соединителя (б) заявляемого устройства.

На фиг. 4 приведен вид сверху (а) и местный вид возле соединителя (б) полосковой линии заявляемого устройства.

На фиг. 5 приведена измеренная частотная зависимость модуля коэффициента отражения |S11|.

На фиг. 6 приведена фотография заявляемого устройства.

В заявляемом устройстве есть центральная пластина 1, два цилиндрических держателя 2 с высокочастотными соединителями 3 и корпус 4 с вырезом под испытательный стол 5. Корпус выполнен из четырех проводящих поверхностей, на концах каждой из которых имеется изгиб, совокупность проводящих поверхностей образует центральную часть в виде прямоугольного параллелепипеда и две сужающиеся части в форме пирамиды. В поперечном сечении центральная (a, b) и две сужающиеся (a1, b1) части являются прямоугольником с соотношением сторон a/b=a1/b1=1,15. Длина параллелепипеда равна его ширине L=a. Угол, образованный в результате соединения центральной и сужающихся частей, имеет радиус скругления ar. Сужающиеся части имеют линейные сужения под углами 32,7° и 36,7° относительно продольной оси камеры на расстоянии L1, на конце которого выполнено скругление радиусом Jr. На конце каждого сужения имеется стягивающее кольцо 8 толщиной J1 с прямоугольным вырезом внутри с отношением сторон a1/b1=1,15. По краям стягивающего кольца 8 имеются, по меньшей мере, четыре отверстия с резьбовым соединением 9 для крепления с помощью винтов держателя под соединитель 2 через токопроводящую пасту 10. Держатель под соединитель 2 имеет цилиндрическую форму с четырьмя резьбовыми отверстиями 11 и пятью отверстиями под высокочастотный соединитель 3, четыре из которых выполнены одинаковым диаметром 12, а пятое имеет больший диаметр 13, соответствующий волновому сопротивлению 50 Ом, и необходимо для вывода и соединения центрального проводника 14 соединителя 3 с центральной пластиной 1. Полость, образованная между центральным проводником 14 соединителя 3 и внешним диаметром отверстия 13 заполнена диэлектриком. В одной из широких сторон параллелепипеда имеется вырез с фаской 6 под углом 45°, который необходим для помещения внутрь испытуемого объекта 7 с габаритами x1×y1×z1. Высота z1 испытуемого объекта 7 не должна превышать 1/3 от расстояния d. Испытательный стол 5 выполнен из проводящего материала и имеет фаску под углом 45°. На него помещается испытуемый объект 7 и закрывается при помощи прижатия кромки испытательного стола 5 к кромке выреза 6 в корпусе 4, чем обеспечивается минимальное искажение поля под испытуемым объектом 7 и повышение минимального значения эффективности экранирования корпусом 4 в целом. Центральная пластина 1 представляет собой плоский проводник, выполненный из проводящего материала толщиной t с прямоугольным поперечным сечением. Также центральный проводник на концах имеет сужение под углом 46° на расстоянии J2 и углом 61° на расстоянии L1+X-J2, а между двумя углами на кромке имеется вырез в форме дуги 16. Между сужающимися частями имеется прямолинейный отрезок вдоль продольной составляющей корпуса длиной L-2X. В начале и конце центральной пластины выполнен паз в виде отверстия 15 под механическое крепление и пайку центрального проводника соединителя 14, чем обеспечивается улучшение согласования волнового сопротивления в начале и конце заявляемого устройства с генератором и нагрузкой соответственно. Из фиг. 5 видно, что модуль коэффициента отражения не превышает минус 22 дБ в полосе частот до 1 ГГц, для испытуемого объекта высотой не более 40 мм и минус 23 дБ в полосе частот до 2 ГГц и высотой испытуемого объекта до 20 мм.

Принцип работы устройства заключается в следующем: к одному из соединителей 3 подключается генератор, а к другому - нагрузка 50 Ом. В результате непрерывного воздействия от генератора внутри камеры распространяется ТЕМ-волна и поглощается в нагрузке 50 Ом. Равномерность распространения ТЕМ-волны определяется однородностью и геометрическими параметрами камеры, соответствующими в каждом элементарном поперечном сечении волновому сопротивлению 50 Ом.

ТЕМ-камера включает в себя корпус с центральной частью в форме прямоугольного параллелепипеда из четырех проводящих поверхностей, на открытых концах которого имеются две сужающиеся части в форме пирамиды, вершина которых соединена с корпусом соединителя, центральный проводник которого соединен с центральной пластиной, расположенной во внутренней полости корпуса, и отличается тем, что в поперечном сечении центральная и сужающиеся части корпуса являются прямоугольником с соотношением сторон 1:1,15, причем длина центральной части равна ее ширине, а сужающиеся части выполнены с линейными углами сужения 32,7° и 36,7°, открытые концы которого имеют размер 7,2×8,4 мм и вдоль продольной составляющей сгибы для соединения со стягивающим кольцом, которое выполнено в форме цилиндра с прямоугольным вырезом внутри и отношением сторон 1:1,15, по краям которого имеются по меньшей мере четыре отверстия с резьбовым соединением для крепления с помощью винтов через токопроводящую пасту держателя под соединитель, который также имеет цилиндрическую форму с по меньшей мере четырьмя резьбовыми отверстиями и по меньшей мере пятью отверстиями под высокочастотный соединитель, четыре из которых выполнены с одинаковым диаметром, а пятое выполнено в виде коаксиального волновода с волновым сопротивлением 50 Ом, центральный проводник которого соединен при помощи пайки и соединения в паз с центральной пластиной, которая выполнена из проводящего материала толщиной 2 мм и шириной 1:1,3 по отношению к ширине центральной части корпуса, а на концах центральной пластины выполнено линейное сужение со ступенчатыми вырезами на кромках в форме дуги, причем сужение в начале выполнено под углом 46° на расстоянии толщины стягивающего кольца и под углом 61° на расстоянии от толщины стягивающего кольца до 5,5 мм, превышающем расположение ребер корпуса, в одной из стенок которого имеется прямоугольный вырез, кромки которого выполнены с фаской под углом 45°, для испытательного стола из проводящего материала, который имеет по меньшей мере одно отверстие для соединителя и фаску под углом 45°.



 

Похожие патенты:

Использование: для создания волноводной нагрузки. Сущность изобретения заключается в том, что волноводная нагрузка содержит короткозамкнутый отрезок прямоугольного волновода, внутри которого вдоль двух широких стенок установлены поглотители, которые выполнены в виде плоских пластин из поглощающего материала, имеют одинаковую толщину, заполняют всю площадь двух широких стенок прямоугольного волновода, узкие стенки короткозамкнутого отрезка прямоугольного волновода выполнены с уменьшающейся высотой от начала нагрузки к ее концу и на короткозамкнутом конце нагрузки высота узких стенок волновода выбрана равной двум толщинам пластин из поглощающего материала.

Изобретение относится к радиотехнике. Полосовой фильтр образован прямоугольными волноводами, отделенными друг от друга вдоль середины имеющей большую ширину поверхности фильтра, и тонкой металлической пластиной, заключенной между прямоугольными волноводами.

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к технике СВЧ, и предназначено для создания полосно-заграждающих фильтров на основе диэлектрических резонаторов преимущественно в дециметровом диапазоне длин волн.

Изобретение относится к области радиотехники и радиоэлектроники и может быть использовано для поглощения электромагнитного излучения на выходе сверхвысокочастного волноведущего тракта, а также входить в состав сложных сверхвысокочастотных функциональных узлов и устройств.

Предлагаемое изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в волноводных трактах передатчиков, приемников, антенн РЛС для направленной передачи электромагнитных волн.

Предлагаемое изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в волноводных трактах передатчиков, приемников, антенн РЛС для направленной передачи электромагнитных волн.

Изобретение относится к области радиосвязи. Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности устройств генерации и частотной модуляции за счет увеличения линейного участка частотной модуляционной характеристики при произвольных характеристиках нелинейного элемента.

Изобретение относится к радиоэлектронике и измерительной технике и может быть использовано для заданного ослабления высокочастотного сигнала большой мощности в широкой полосе рабочих частот.

Изобретения относятся к областям радиосвязи и могут быть использованы для создания устройств генерации и частотной модуляции с увеличенным линейным участком частотной модуляционной характеристики при произвольных характеристиках нелинейного элемента, цепи внешней обратной связи и параметрах резистивного четырехполюсника.

Изобретение относится к области радиосвязи. Технический результат изобретения заключается в возможности усиления и частотной демодуляции высокочастотного сигнала с увеличенным линейным участком частотной демодуляционной характеристики и увеличенным динамическим диапазоном при произвольных характеристиках нелинейного элемента, цепи внешней обратной связи и параметрах резистивного четырехполюсника.

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в волноводных трактах передатчиков, приемников, антенн РЛС для направленной передачи электромагнитных волн. Т-циркулятор содержит симметричное волноводное Т-разветвление в Н-плоскости, согласующий металлический клин, три ферритовых вкладыша и магнитную систему. Для повышения тепловой и электрической прочности Т-циркулятора при расширении полосы рабочих частот каждый ферритовый вкладыш выполнен в виде двух трехгранных равносторонних ферритовых призм, которые соосно установлены на противоположных широких стенках волноводного Т-разветвления в Н-плоскости, в областях круговой поляризации. При этом каждая трехгранная равносторонняя ферритовая призма ориентирована одной боковой гранью ортогонально к плоскости симметрии волноводного Т-разветвления в Н-плоскости и одним боковым ребром в сторону согласующего металлического клина. 1 ил.

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и может быть использовано в селективных трактах приемных и передающих систем. Микрополосковый полосно-пропускающий фильтр содержит диэлектрическую подложку, на одну сторону которой нанесено заземляемое основание, а на вторую - нанесены электромагнитно связанные полосковые проводники: смещенные относительно друг друга протяженные широкие отрезки полосковых проводников, заземляемые на основание со стороны свободных концов, с противоположных - соединены между собой посредством протяженных отрезков полосковых проводников, с внутренней стороны - соединены с отрезками протяженных узких полосковых проводников, дважды изогнутых под прямым углом, при этом вдоль по их периметрам, внутри каждого расположены свернутые П-образно отрезки полосковых проводников, заземляемые на основание со стороны свободных концов, соединенные с внешней стороны с ортогонально расположенными протяженными широкими отрезками полосковых проводников, являющихся портами фильтра. Изобретение обеспечивает расширение рабочей полосы пропускания и высокочастотной полосы заграждения, а также улучшение селективных свойств. 2 ил.

Изобретение относится к областям радиотехники и связи. Высокочастотный фазовращатель выполнен на основе КМОП-технологии, при этом усилители с переменным коэффициентом усиления построены на основе модифицированных ячеек Гильберта, а аналоговый дифференциальный квадратурный сумматор подключен к квадратурному полифазному фильтру напрямую. Каждая модифицированная ячейка Гильберта состоит из десяти МОП-транзисторов. При этом затворы первого и четвертого МОП-транзисторов являются высокочастотными входами, истоки первого и второго МОП-транзисторов соединены со стоком девятого МОП-транзистора, истоки третьего и четвертого МОП-транзисторов соединены со стоком десятого МОП-транзистора, исток девятого и десятого МОП-транзисторов подключен к общему узлу, затворы девятого и десятого МОП-транзисторов подключены к первому выходу источника напряжений смещения, затворы второго и третьего МОП-транзисторов подключены ко второму выходу источника напряжений смещения, стоки первого и третьего МОП-транзисторов подключены к узлу, к которому подключены истоки пятого и шестого МОП-транзисторов, стоки второго и четвертого МОП-транзисторов подключены к узлу, к которому подключены истоки седьмого и восьмого МОП-транзисторов, затворы пятого и восьмого МОП-транзисторов и затворы шестого и седьмого МОП-транзисторов представляют собой управляющие дифференциальные входы соответственно, стоки пятого и седьмого МОП-транзисторов и стоки шестого и восьмого МОП-транзисторов подключены к двум входам цепи нагрузки соответственно Высокочастотный фазовращатель на МОП-транзисторах с конструкцией согласно изобретению обладает уменьшенной ошибкой установки фазы и потребляемой мощностью, а также более низкой себестоимостью. 3 ил.

Изобретение относится к автотранспортным средствам, в частности специального назначения, может быть использовано для повышения помехозащищенности бортового электрооборудования к внешнему высокочастотному электромагнитному полю при эксплуатации АТС в условиях сложной электромагнитной обстановки. Повышение помехозащищенности электрооборудования АТС к внешнему высокочастотному ЭМП достигается нанесением широкополосного радиопоглощающего материала как минимум на три взаимно перпендикулярные металлические внутренние поверхности того объема кузова АТС, в котором расположено защищаемое электрооборудование. Параметры широкополосного радиопоглощающего материала выбираются из учета начала ослабления ЭМП на заданной минимальной частоте диапазона частот, в котором наблюдается не менее 90% нарушений работоспособности электрооборудования при воздействии внешнего высокочастотного ЭМП. Способ позволяет перейти из режима стоячих волн на режим смешанных волн, за счет чего уменьшить во внутреннем объеме кузова АТС максимальные уровни ЭМП, вследствие чего улучшается электромагнитная обстановка и снижается влияние ЭМП на бортовое электрооборудование, тем самым происходит повышение его помехозащищенности. 3 ил.
Наверх