电磁兼容场地与设备-GTEM小室1

1) GTEM小室概述

    作为替代户外开阔场而建立的电波暗室，因其性能完善而获得了广泛的应用，但由于造价和必须配备的设备昂贵，阻碍了它向中小企业的发展。这里介绍的GETM小室又称吉赫兹（GHz）横电磁波室则是近十几年才发展起来的新型电磁兼容测试设备，它的工作频率范围可以从直流至数GHz以上，内部可用场区较大，尤其可贵的是小室本身与其配套设备的总价不算过于昂贵，能为大多数企业所接受。因此GTEM小室国内取得了长足发展，成为企业对于外型尺寸不算太大的设备开展射频辐射电磁场抗扰度试验的优选方案。

GTEM小室是根据同轴及非对称矩形传输线原理设计而成的设备。为避免内部电磁波的反射和谐振，GTEM小室在外形上被设计成尖锥形，其输入端采用N型同轴接头，随后中心导体展平成为一块扇形板，称为芯板。在小室的芯板和底板之间形成矩形均匀场区。为了使球面波（严格地说，由N型接头向GTEM小室传播的是球面波，但由于所设计的张角很小，因而该球面波近似于平面波）从输入端到负载端有良好的传输特性，芯板的终端因采用了分布式电阻匹配网络，从而成为无反射终端。

    GTEM小室的端面还贴有吸波材料，用它对**频率的电磁波作进一步吸收。因此在小室的芯板和底板之间产生了一个均匀场强的测试区域。试验时，试品被置于测试区中，为了做到不因试品置入而过于影响场的均匀性，试品以不超过芯板和底板之间距离的1/3高度为宜。

2) GTEM小室工作原理与主要技术参数

GTEM小室中的电场强度与从N 型接头输入信号电压V成正比，与芯板距底板垂直距离h成反比：

E=V/h

在50Ω匹配的系统里，芯板对底板的电压与N 型接头的信号输入功率之间的关系满足：

    如考虑实测值与理论值之间的差异，上式还应乘一个系数k，因此实际的电场强度是

    从上式可见，若在GTEM小室注入同样的功率，芯板的位置距底板的距离越近（h值

越小），则可获得较大的场强；若产生同相的场强，较大空间处（h 值越大）需要的输入功率亦较大。

    上述结论表明，对于较小的试品，我们可以把试品放在GTEM 小室中比较靠前的位置，这样用比较小的信号输入功率，就可以得到足够高的电场强度。注意，试品的高度不能超过选定位置芯板与底板间距的1/3。

3) GTEM小室在EMC测试中的应用

1）射频辐射抗扰度测试

采用GTEM小室做射频辐射抗扰度试验的优点：

① 用GTEM产生的电场强度要远大于天线产生的场强，所以用比较小的射频功率放大器可以产生很强的电场，使得整个测试系统的价格大大降低。这对尺寸不太大的设备来说，是一个非常好的射频辐射电磁场抗扰度试验方案。

② 由于用GTEM小室做射频辐射抗扰度试验不需要用天线，所以可方便地用于自动测试，大大减少了测试时间，也降低了对试验人员的技术要求。

    GTEM小室的射频辐射抗扰度试验的系统图见图3-59所示，主要由信号源、功率放大器、场强探头、场强监视器、计算机测试软件以及GTEM小室组成。

 GTEM小室射频辐射抗扰度测试系统框图

    当信号源经过功率放大器后注入到GTEM小室的一端（通过N型同轴接头），就能在芯板和底板之间形成一定的均匀电磁场，放置在EUT附近的场强探头监测此场强，再经由计算机得到输入功率值，直接调节信号源以求达到所需求的场强值。控制软件调整信号源以一定的步长进行辐射场的频率扫描。可以通过安装在GTEM小室内部的摄像头观察EUT在射频电磁场照射下的运行情况。

    具体步骤：

① 将EUT及场强探头置于GTEM小室内；

② 连接信号源，通过功率放大器，在GTEM小室内建立均匀电场；

③ 确定测试频率范围及调制方法和调制深度；

④ 调整信号源输出电平；

⑤ 通过场强监视器监测GTEM小室的场强，使之达到所需的强度；

⑥ 重复③～⑤步骤，观测确定被试品的电磁辐射敏感度。