Solução de imunidade à radiação de campo eletromagnético RF: Câmaras GTEM

Com o uso generalizado de dispositivos eletrônicos, problemas de interferência eletromagnética (EMI) tornaram-se cada vez mais proeminentes. Como resultado, os testes de compatibilidade eletromagnética (EMC) ganharam atenção significativa das empresas. O teste de EMC é um processo complexo que envolve técnicas de controle como blindagem, filtragem e aterramento, bem como técnicas de balanceamento e baixo nível. Antes de abordar problemas de EMC, é crucial medir as características eletromagnéticas das amostras usando equipamentos ou sistemas de teste para determinar as estratégias de melhoria apropriadas.

Desafios nos testes de imunidade à radiação de campo eletromagnético de RF:
A imunidade à radiação do campo eletromagnético de RF é um componente crítico do teste de EMC, mas apresenta vários desafios para as empresas devido aos altos custos associados às instalações e equipamentos necessários. Este teste requer uma câmara anecóica e equipamento amplificador de RF. A construção de uma câmara anecóica demanda espaço substancial e suporte estrutural, normalmente disponível apenas em ambientes industriais. Além disso, os amplificadores de RF são frequentemente importados e caros, tornando tais testes difíceis de conduzir em ambientes de escritório.

Para superar esses desafios, as câmaras GTEM (Gigahertz Transverse Electromagnetic) surgiram como uma alternativa econômica. Câmaras GTEM têm visto avanços significativos na última década. Eles oferecem uma ampla faixa de frequência de DC a vários GHz, com uma área interna utilizável relativamente grande. É importante ressaltar que as Câmaras GTEM e seus equipamentos associados são geralmente mais acessíveis, tornando-os acessíveis a uma gama mais ampla de empresas.

O que é uma Câmara GTEM?

Uma Câmara GTEM é um dispositivo de teste de EMC projetado com base em princípios de linha de transmissão retangular coaxial e assimétrica. Para evitar reflexões e ressonâncias de ondas eletromagnéticas internas, a Câmara GTEM apresenta um design cônico. Ela usa um conector coaxial tipo N na entrada, com o condutor central achatado em uma placa em forma de leque (chamada de placa central), criando uma área de campo retangular e uniforme entre a placa central e a placa inferior.

Princípios chave:

Intensidade do campo elétrico: A intensidade do campo elétrico dentro da câmara GTEM é proporcional à tensão do sinal V no conector tipo N e inversamente proporcional à distância vertical h entre a placa central e a placa inferior: E = V/h, Em um sistema combinado de 50Ω, a relação de tensão V =(RP)1/2 =(50P)1/2 se traduz em uma intensidade de campo elétrico de E =(50P)1/2 / h. Um fator de correção k é aplicado para contabilizar discrepâncias entre valores medidos e teóricos, resultando em E = k(50P)1/2 / h

Características de design:
• Distância entre a placa central e a placa inferior: Quanto mais próximas as placas, maior a intensidade do campo. Distâncias maiores exigem maior potência de entrada.
• Rede de correspondência de resistência distribuída: garante um terminal sem reflexão para características ideais de transmissão de ondas esféricas (aproximadamente ondas planas).
• Material absorvente: materiais absorventes são aplicados nas faces finais da câmara para absorver ainda mais as ondas eletromagnéticas e garantir uma intensidade de campo uniforme.

GTEM-2 Câmara de célula GTEM

Considerações de uso:
• Posicionamento da amostra: durante o teste, a amostra deve ser colocada dentro da área de teste sem exceder 1/3 da distância da placa central e da placa inferior para evitar afetar a uniformidade do campo. Para amostras menores, posicione-as mais perto da frente da câmara GTEM para atingir a intensidade de campo adequada com menor potência de entrada de sinal.

Vantagens da Câmara GTEM:
• Custo-benefício: as câmaras GTEM reduzem significativamente os custos de construção e operação em comparação com câmaras anecóicas tradicionais e amplificadores de RF.
• Eficiência de espaço: podem ser instalados e testados em ambientes de escritório, eliminando a necessidade de grandes instalações industriais.
• Ampla aplicabilidade: adequado para vários dispositivos eletrônicos, especialmente aqueles com dimensões moderadas, para testes de imunidade à radiação RF.

Conclusão
O Câmara GTEM oferece uma solução econômica para testes de EMC, superando as limitações dos métodos tradicionais. Ela permite que as empresas conduzam testes de imunidade à radiação de campo eletromagnético de RF em espaços e orçamentos limitados. A adoção desta tecnologia inovadora avançará a aplicação e o desenvolvimento de testes de EMC em uma ampla gama de indústrias.