CN106772169A - 一种适用于局放uhf传感器检测的gtem小室 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种适用于局放UHF传感器检测的GTEM小室，GTEM小室为四棱锥形GTEM小室，包括顶部极板、导电极板和底部极板；顶部极板和底部极板设置在四棱锥形GTEM小室中不相邻的两个锥面处，导电极板固定在其余两个锥面之间；顶部极板和导电极板通过紧固线连接；顶部极板上设有一个圆孔，该圆孔上安装一个圆盘；圆盘用于放置被测局放UHF传感器和参考天线。与现有技术相比，本发明提供的一种适用于局放UHF传感器检测的GTEM小室，对不同被测局放UHF传感器的测试结果均在合理范围内，且测试结果可以复现。

Description

一种适用于局放UHF传感器检测的GTEM小室

技术领域

本发明涉及输变电设备技术领域，具体涉及一种适用于局放UHF传感器检测的GTEM小室。

背景技术

采用GTEM(吉赫兹横电磁波室)小室进行电磁测试是近些年国际电磁领域发展的一项新技术。由于GTEM小室工作频率极宽(从直流到3GHz以上)，造价低(远远低于电波暗室的造价)。既可以用于电磁兼容辐射灵敏度试验(EMS试验，也称抗扰度试验)，又可用于电磁辐射试验(EMI试验)，而且所用仪器配置简单、成本便宜，可用于快速和自动测试的特点，所以越来越受到国际和国内有关人士的重视。目前在射频测试中GTEM小室对小体积设备应用测试结果的一致性也为很多检测机构认同，使其成为性能价格比最佳的测试方案。

得益于GTEM小室上文所述优点，可以利用在GTEM小室的顶部极板开孔作为特高频传感器测试等效高度和灵敏度的测试区域。向GTEM小室的端口注入脉冲信号，脉冲信号在小室内进行传播并在开孔处形成电场，被测特高频传感器将测试区域的电场转化为电压信号输出，用于检测UHF传感器的接收性能。

目前行业内普遍承认在GTEM小室顶部极板开孔测试特高频传感器性能(包括两个指标：等效高度和灵敏度)的做法。但是对GTEM小室的尺寸以及开孔位置和大小都没有进行严格的计算和标定。部分测试机构所用GTEM小室顶部极板开孔位置及大小都比较随意，而且测试结果并不一致，甚至某些结果大幅度偏离合理范围。

发明内容

为了满足现有技术的需要，本发明提供了一种适用于局放UHF传感器检测的GTEM小室。

本发明的技术方案是：

所述GTEM小室为四棱锥形GTEM小室，所述GTEM小室包括顶部极板、导电极板和底部极板；

所述顶部极板和底部极板设置在四棱锥形GTEM小室中不相邻的两个锥面处，所述导电 极板固定在其余两个锥面之间；所述顶部极板和导电极板通过紧固线连接；

所述顶部极板上设有一个圆孔，该圆孔上安装一个圆盘；所述圆盘用于放置被测局放UHF传感器和参考天线。

优选的，所述参考天线为探针天线；

所述圆盘上设有测试点圆孔，用于插入所述探针天线；

优选的，以所述顶部极板处圆孔的中心为圆心，以及以半径k×R构建测试圆面，其中R为所述圆孔的半径，0＜k＜1；

所述GTEM小室包括至少两个半径不相同的测试圆面；

优选的，在所述GTEM小室的测试圆面上每隔30°设置一个测试点圆孔，每个测试圆面共有12个测试点圆孔；

优选的，所述顶部极板处圆孔的半径为210mm；

以所述圆孔的中心为圆心，以及以40mm、80mm、120mm和160mm构建四个测试圆面；

在所述测试圆面上每隔30°设置一个所述测试点圆孔，每个测试圆面共有12个测试点圆孔，所述测试点圆孔的直径为1.3mm；

优选的，

所述顶部极板为铝制金属板；

所述圆盘和紧固线均采用聚四氟乙烯制成；

优选的，

判断所述测试圆面所在范围内电场的均匀性包括：

向所述GTEM小室注入陡脉冲信号，记录参考天线在每一个测试点圆孔处的输出波形；对每个输出波形进行傅里叶分解，对比每一个测试点圆孔上频率在300MHz～1500MHz内每一个频率点的值，若在任一个频率点，该测试圆面上所有测试点圆孔之间的差异不超过6dB，则该测试圆面所在范围内电场的均匀性。

与最接近的现有技术相比，本发明的优异效果是：

1、本发明提供的一种适用于局放UHF传感器检测的GTEM小室，对不同被测局放UHF传感器的测试结果均在合理范围内，且测试结果可以复现；

2、本发明提供的一种适用于局放UHF传感器检测的GTEM小室，校验圆孔处电场分布的方法操作简单，结果准确；

3、本发明提供的一种适用于局放UHF传感器检测的GTEM小室，校验圆孔处电场分布 的方法还可以用于其他顶部开孔的GTEM小室测试区域电场的验证。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1：本发明实施例中一种适用于局放UHF传感器检测的GTEM小室三维图；

图2：本发明实施例中一种适用于局放UHF传感器检测的GTEM小室俯视图；

图3：本发明实施例中一种适用于局放UHF传感器检测的GTEM小室主视图；

图4：本发明实施例中一种适用于局放UHF传感器检测的GTEM小室右视图；

图5：本发明实施例中测试圆面示意图；

图6：本发明实施例中参考天线示意图；

图7：本发明实施例中传感器测试结果示意图；

其中，1：顶部极板；2：导电极板；3：底部极板；4：圆孔；5：紧固线；6：SMA接头；7：接地板；8：绝缘介质。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明提供的一种适用于局放UHF传感器检测的GTEM小室的实施例如图1-4所示，具体为：

如图1所示，GTEM小室为四棱锥形GTEM小室，包括顶部极板1、导电极板2和底部极板3。

其中，顶部极板1和底部极板3设置在四棱锥形GTEM小室中不相邻的两个锥面处，导电极板2固定在其余两个锥面之间；

顶部极板1和导电极板2通过紧固线5连接，顶部极板1上设有一个圆孔4，该圆孔4上安装一个圆盘；圆盘用于放置被测局放UHF传感器和参考天线。

本实施例中顶部极板1为铝制金属板，圆盘和紧固线5均采用聚四氟乙烯制成。聚四氟乙烯因其对电磁波几乎无影响，能够保证信号无畸变的辐射到被测局放UHF传感器的信号接收面上，同时由于聚四氟乙烯是软质材料，可以在圆盘上设置若干个测试点圆孔。

1、参考天线

如图6所示，本实施例中参考天线采用探针天线，探针天线因其尺寸小，对电场的影响有限，能够最大程度地提高测试结果的准确性。本实施例中参考天线包括SMA接头6、接地板7和绝缘介质8,。

2、圆盘

本实施例中圆盘上设有测试点圆孔，用于插入探针天线进行测试。

3、测试圆面

以顶部极板处圆孔的中心为圆心，以及以半径k×R构建测试圆面，其中R为圆孔的半径，0＜k＜1；GTEM小室包括至少两个半径不相同的测试圆面。在GTEM小室的测试圆面上每隔30°设置一个测试点圆孔，每个测试圆面共有12个测试点圆孔。

如图2、3和5所示，本实施例中，顶部极板1处圆孔4的半径为210mm。

以圆孔4的中心为圆心，以及以40mm、80mm、120mm和160mm构建四个测试圆面。

在测试圆面上每隔30°设置一个测试点圆孔，每个测试圆面共有12个测试点圆孔，测试点圆孔的直径为1.3mm。

本发明中判断测试圆面范围内电场的均匀性包括：

①：向GTEM小室注入陡脉冲信号，记录参考天线在每一个测试点圆孔处的输出波形；

②：对每个输出波形进行傅里叶分解；

③：对比每一个测试点圆孔上频率在300MHz～1500MHz内每一个频率点的值：

若在任一个频率点，该测试圆面上所有测试点圆孔之间的差异不超过6dB，则该测试圆面所在范围内电场的均匀性。

本实施例中对四个测试圆面进行对比测试，确定半径为120mm的测试圆面所在范围内电场的均匀性满足要求，大于该区域的顶部极板的圆孔的位置则不适用于被测局放UHF传感器的性能测试，采用半径为120mm的测试圆面对被测局放UHF传感器的等效高度进行测试，得到如图7所示的测试结果，该测试结果在合理范围内，能够复现。

最后应当说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (7)

1.一种适用于局放UHF传感器检测的GTEM小室，所述GTEM小室为四棱锥形GTEM小室，其特征在于，所述GTEM小室包括顶部极板、导电极板和底部极板；

所述顶部极板和底部极板设置在四棱锥形GTEM小室中不相邻的两个锥面处，所述导电极板固定在其余两个锥面之间；所述顶部极板和导电极板通过紧固线连接；

所述顶部极板上设有一个圆孔，该圆孔上安装一个圆盘；所述圆盘用于放置被测局放UHF传感器和参考天线。

2.如权利要求1所述的一种适用于局放UHF传感器检测的GTEM小室，其特征在于，所述参考天线为探针天线；

所述圆盘上设有测试点圆孔，用于插入所述探针天线。

3.如权利要求1所述的一种适用于局放UHF传感器检测的GTEM小室，其特征在于，以所述顶部极板处圆孔的中心为圆心，以及以半径k×R构建测试圆面，其中R为所述圆孔的半径，0＜k＜1；

所述GTEM小室包括至少两个半径不相同的测试圆面。

4.如权利要求2或3所述的一种适用于局放UHF传感器检测的GTEM小室，其特征在于，在所述GTEM小室的测试圆面上每隔30°设置一个测试点圆孔，每个测试圆面共有12个测试点圆孔。

5.如权利要求1所述的一种适用于局放UHF传感器检测的GTEM小室，其特征在于，所述顶部极板处圆孔的半径为210mm；

以所述圆孔的中心为圆心，以及以40mm、80mm、120mm和160mm构建四个测试圆面；

在所述测试圆面上每隔30°设置一个所述测试点圆孔，每个测试圆面共有12个测试点圆孔，所述测试点圆孔的直径为1.3mm。

6.如权利要求1所述的一种适用于局放UHF传感器检测的GTEM小室，其特征在于，

所述顶部极板为铝制金属板；

所述圆盘和紧固线均采用聚四氟乙烯制成。

7.如权利要求5所述的一种适用于局放UHF传感器检测的GTEM小室，其特征在于，

判断所述测试圆面所在范围内电场的均匀性包括：

向所述GTEM小室注入陡脉冲信号，记录参考天线在每一个测试点圆孔处的输出波形；对每个输出波形进行傅里叶分解，对比每一个测试点圆孔上频率在300MHz～1500MHz内每一个频率点的值，若在任一个频率点，该测试圆面上所有测试点圆孔之间的差异不超过6dB，则该测试圆面所在范围内电场的均匀性。