CN201237624Y - 宽带高精度的千兆赫横电磁波小室 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种宽带高精度的千兆赫横电磁波小室(GTEMCell)，主要将通常中心导体水平放置改为中心导体垂直放置，同时将圆形同轴线渐变过渡到矩形同轴传输线的设计，改变为由圆形同轴线渐变过渡到三导体平行带状传输线结构；进而在尖劈形传输线结构的上顶和下底部位适当加装微波吸收材料，可以大大改善千兆赫横电磁波小室工作频段的场均匀性指标，同时大为减少高次模对千兆赫横电磁波小室工作的不良影响；从而构成一种具有宽频带、高精度特性的新型千兆赫横电磁波小室。
Description
技术领域
本实用新型是关于一种新型的千兆赫横电磁波小室，尤指一种可运用于射频及微波电磁兼容的新型测试设备，供电子器件及设备电磁兼容特性测试使用。
背景技术
由于电子装置处理的速度愈来愈快，其意味内部电路的工作频率愈来愈高，另外通讯系统所使用频段的频率越来越高，频宽越来越广，相对衍生了电磁干扰(EMI)与电磁兼容(EMC)的问题，电子装置不但要考虑本身与其它电子设备的电磁兼容，其内部的电子组件之间更须考虑电磁兼容问题，因而电磁兼容测试成为电子装置上市前必须通过的基本测试项目。
而横电磁波小室(Transverse Electromagnetic Cell，TEM Cell)是一种用来实施前述电磁兼容测试的设备，请参阅图4、5，其揭示一种现有的横电磁波小室，主要由一外导体上壁71、外导体下壁72及两个外导体侧壁73围成一矩形腔室70，该矩形腔室70内部设有一与外导体上壁71及外导体下壁72平行的片状内导体板74，而矩形腔室70与片状内导体板74构成一段均匀矩形同轴线，该矩形同轴线两端分别通过渐变过渡75与输入端及输出端上的50欧姆圆形同轴传输线形成匹配连接，其一端可连接50欧姆的终端电阻(图中未示)以吸收反射，另一端则连接频谱分析仪、射频噪声接收机或微波干扰信源，当将待测设备或组件置入上述横电磁波小室中，可由频谱分析仪或射频噪声接收机测量横电磁波小室接收到的待测物产生的电磁辐射，当使用微波干扰信号产生器向横电磁波小室注入辐射干扰信号时，则可测试待测物的抗干扰性。
上述横电磁波小室的问题在于矩形同轴传输线两端渐变过度75产生的多次覆反射，及两垂直侧壁产生的水平极化场，他们限制了该横电磁波小室工作频段及均匀场空间大小。为扩展横电磁波小室工作频段，出现了如图6所示的千兆赫横电磁波小室80(GTEM Cell)，该千兆赫横电磁波小室80取消了输出端传输线的渐变过度，而由吸波材料81及50欧姆电阻82组成的复合终端取而代之，从而消除了输出终端反射的影响，达到了展宽频段的目的。尽管如此，依然存在片状内导体板83与两侧壁形成水平极化场分量的影响，且均匀场空间大小仍然是一个问题。
发明内容
本实用新型主要目的在于提供一种改良的千兆赫横电磁波小室，其透过特殊的传输线渐变设计，及在传输线侧壁适当安装微波吸波材料，达到改善工作区场分布均匀性、降低高次模影响及扩大工作频段等目的。
为达成前述目的采取的主要技术手段为令改良的千兆赫横电磁波小室包括有：
一外导体，由一三角状的上壁、一与上壁形状匹配的下壁、一矩形状的带状线终端板、一第一侧壁及一第二侧壁组成；该第一、第二侧壁的一端分别与带状线终端板上平行的两侧边衔接，其另端则直接相交形成尖锥端，又前述上壁、下壁分别与第一、第二侧壁及带状线终端板的顶底端衔接，从而在外导体内部形成一腔室；
一同轴输入埠，设于外导体的尖锥端上；
一中心带状线，呈等腰三角形的片状，其设于外导体的腔室内，且其底边互呈直角地连结于外导体的带状线终端板内面上，其二斜边相交的顶点与同轴输入埠连接；
一电阻性阻抗匹配线路，设于中心带状线的底边与带状线终端板内面之间；
微波吸收材料，分别覆设于外导体的上壁内面、下壁内面及带状线终端板内面；
至少一待测物承载台，设于外导体的腔室内，其竖立于外导体的下壁上，并与中心带状线相邻；
前述新型千兆赫横电磁波小室将传统横电磁波小室的圆形同轴线渐变到矩形同轴传输线的设计，改变为由圆形同轴线渐变到以三导体平行带状线(由中心带状线、第一侧壁及第二侧壁组成)为主的传输线结构，并在与中心带状线垂直的外导体上壁与下壁内表面覆设微波吸收材料，以衰减与中心带状线平行的正交极化场分量，从而达到改善工作区场分布均匀性，降低高次模影响，扩大千兆赫横电磁波小室有效工作频段的目的。
附图说明
图1为本实用新型一较佳实施例的立体图。
图2为本实用新型一较佳实施例的俯视方向剖视图。
图3为本实用新型一较佳实施例的侧视方向剖视图。
图4为已知横电磁波小室的平面示意图。
图5为已知横电磁波小室的侧面剖视图。
图6为已知GTEM小室的示意图。
具体实施方式
有关本实用新型的一较佳实施例，首先请参阅图1、2所示，主要在一呈锥状的外导体10内形成一匹配形状的腔室100，又外导体10的尖锥端上设有一同轴线输入埠20，而腔室100内设有一中心带状线30及至少一待测物承载台40；其中：
该外导体10主要由一三角状的上壁11、一与上壁11形状匹配的下壁12、一矩形状带状线终端板13、一第一侧壁14及一第二侧壁15组成；该第一、第二侧壁14、15的一端分别与带状线终端板13上互为平行的两侧边衔接，其另端则直接相交而构成尖锥端，又前述上壁11、下壁12分别与第一、第二侧壁14、15及带状线终端板13的顶底端衔接，并借此在外导体10内部形成中空的腔室100。
又前述外导体10在上壁11内面、下壁12内面及带状线终端板13内面上分别覆设有呈尖锥状的微波吸收材料41、42、43，可行的微波吸收材料包括铁氧体磁砖、泡棉等。
再者，该中心带状线30呈三角形的片状，其位于外导体10的腔室100内，该中心带状线30具有一底边及一顶点，该底边透过一阻抗匹配线路50连结于外导体的带状线终端板13内面中央处，且中心带状线30与带状线终端板13内面互呈直角，该中心带状线30的两面分别与第一侧壁14、第二侧壁15相对，而中心带状线30的顶点则与同轴线输入埠20连接，该同轴线输入埠20用以在进行电磁抗扰度测试时输入电磁干扰讯号，或连接频谱分析仪以接收由同轴线输入埠20送出的信号；借此，该中心带状线30将与第一侧壁14、第二侧壁15构成三导体平行带状线，用于在电磁抗扰度测试时建立供测试用的水平极化电场，或在进行电磁辐射测量时，耦合待测设备的辐射电磁场能量。
又前述电阻性阻抗匹配线路50用以改善千兆赫横电磁波小室在低频的匹配性能，请参阅图3所示。覆设于外导体10上带状线终端板13内面的微波吸收材料43主要是用以保持横电磁波小室在微波段的匹配性能；另覆设在上壁11内面、下壁12内面的微波吸收材料41、42则用以降低垂直极化电场分量对横电磁波小室工作的影响。
再者，于本实施例中，该外导体10的腔室100内设有两待测物承载台40，其以纵向竖立于下壁12上，并与中心带状线30相邻，主要供置放待测设备。为方便放置待测设备，本实施例于外导体10的上壁11上形成有一开口111，使待测设备得经由该开口111置入腔室100内的待测物承载台40上，而开口111上则设有一盖板112以封闭腔室100，由于腔室100内的待测设备可能需要由外界供电或与外界进行讯号联机，该盖板112上得设以至少一个连接埠和/或端子图中未示，以支持前述需求。
由上述说明可了解本实用新型一较佳实施例的具体构造，该等设计特别之处在于其将同轴线输入埠20的圆形同轴线渐变过渡到以三导体中心带状线30、第一侧壁14及第二侧壁15平行带状线为主的传输线结构。整个千兆赫电磁波小室由矩形转变为尖锥状，再将通常呈水平方向设置的中心带状线30、中心导体改以垂直方向设置于腔室100内，以便能通过上壁11的开口111放入待测设备。而在圆形同轴线转三导体平行带状线的过渡部分分别产生由第一侧壁14、第二侧壁15与垂直外导体中心带状线30之间形成的水平极化场，以及随离中心带状线30垂直距离呈指数衰减而具有垂直分量的边缘场。
为进一步降低边缘场的影响，在与中心带状线30也互呈垂直的外导体10上壁11、下壁12分别于其内面覆设微波吸收材料41、42，以进一步减弱边缘场分量的影响，并可改善千兆赫横电磁波小室工作区的场分布均匀性、降低高次模的影响，从而扩大千兆赫横电磁波小室的有效工作频宽。
Claims (4)
1.一种宽带高精度的千兆赫横电磁波小室，其特征在于包括有：
一外导体，由一三角状的上壁、一与上壁形状匹配的下壁、一矩形状的带状线终端板、一第一侧壁及一第二侧壁组成；该第一、第二侧壁的一端分别与带状线终端板上平行的两侧边衔接，其另端则与直接相交形成尖锥端，又前述上壁、下壁分别与第一、第二侧壁及带状线终端板的顶底端衔接，从而在外导体内部形成一腔室；
一同轴线输入埠，设于外导体的尖锥端上；
一中心带状线，呈三角形的片状，其设于外导体的腔室内，且其底边互呈直角地连结于外导体的带状线终端板内面上，其二斜边相交的顶点与同轴输入埠连接；
一电阻性阻抗匹配线路，设于中心带状线的底边与带状线终端板内面之间；
微波吸收材料，分别覆设于外导体的上壁内面、下壁内面及带状线终端板内面；
至少一待测物承载台，设于外导体腔室内，其竖立于外导体的下壁上，并与中心带状线相邻。
2.如权利要求1所述宽带高精度的千兆赫横电磁波小室，其特征在于：该外导体的上壁上形成有一开口，开口内设有一盖板。
3.如权利要求2所述宽带高精度的千兆赫横电磁波小室，其特征在于：该盖板上设有连接埠和/或端子，供腔室内待测设备与外部进行讯号连结。
4.如权利要求1至3中任一项所述宽带高精度的千兆赫横电磁波小室，其特征在于：该微波吸收材料由铁氧体磁砖或泡棉构成。
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