用GTEM小室做電磁兼（jiān）容測試產品的輻射抗擾度和輻射（shè）騷擾（rǎo）發射的測量試驗

作為替代戶外開闊場而建立的（de）電波暗室，因其性能完善而獲得了廣泛的應用（yòng），但由於造價和必須配備的設備昂貴，阻礙了它向中小企業的發展。這裏介紹的（de） GETM小室又稱吉赫（hè）芝（GHz）橫（héng）電磁波室則是近十幾年才發展起來的新型電磁兼容測試設（shè）備，它的工作頻率範圍可（kě）以從直流至數 GHz以上，內部可用場區較大，尤其可貴的（de）是小室本（běn）身與其配套設備的總價不算過於昂貴，能為大多數企業所接受。因（yīn）此 GTEM小室國內取得了長足發展，成為企業對於外型尺寸不算太大的設備（bèi）開展射頻輻射電磁場抗擾度試驗的首.要選擇方案。

1、GTEM小室簡（jiǎn）介 
GTEM小室是根據同軸及非對稱矩形傳輸線原理設計而成的設備。為避免內部電磁波的反射和諧振，GTEM小室在外形上被設（shè）計成尖-錐（zhuī）.形，其輸入（rù）端采用 N型同軸接頭，隨後中心導體展（zhǎn）平成為一塊扇形板，稱為芯板。在小室（shì）的芯板和底板之間（jiān）形成（chéng）矩（jǔ）形均勻場區。為了使球麵波（嚴格地說，由 N型接（jiē）頭向 GTEM小室傳播的是球麵波，但由於所設計的張角很（hěn）小，因而該球麵波近似於平麵波）從輸入（rù）端到（dào）負載端有良好（hǎo）的傳輸特性，芯板（bǎn）的終（zhōng）端因采用了分布式電（diàn）阻匹配網絡，從而成為無反射終端。GTEM小室的端麵還貼有（yǒu）吸波材料，用它（tā）對高-端（duān）頻率的（de）電磁波作進一步（bù）吸收。因此在小室的芯板和底板之間產（chǎn）生了（le）一個均勻場強的測（cè）試區域。試驗時（shí），試（shì）品被（bèi）置於測試區中，為了做到不因試品（pǐn）置入而過於影響場的均勻性，試品（pǐn）以不超過芯板和底（dǐ）板之間距離的1/3高度為宜。 

2、工作原理 
GTEM小室（shì）中的電場強度與從 N型接頭（tóu）輸入信號電壓 V成正比，與芯板距底板垂直距離 h成反比： E = V/h 在 50Ω匹配的係統裏，芯板對底板的電壓與 N型接頭的（de）信號輸入功率之（zhī）間的關係滿足 V =（RP）1/2 =（50P）1/2故場強 E =（50P）1/2 / h 如考慮（lǜ）實測值與理論值（zhí）之間的差異，上式還應（yīng）乘一個係數 k，因此（cǐ）實際的電（diàn）場（chǎng）強度是
E = k（50P）1/2 / h 
從上式可見，若在 GTEM小室注入同樣（yàng）的功率，芯板的位置距底板的（de）距離越近（h值越小），則可獲得較大的場強；若產（chǎn）生同相的場強，較大空間處（chù）（ h值越（yuè）大）需要的輸入功亦較大。
上述結論表明，對於較小的試品，我們可以把試品放在 GTEM小室中比較靠前的位置（zhì），這（zhè）樣用比較小的信號輸入功率，就可以得到足夠高的電場強（qiáng）度。注意，試品的高度不能超過選定位置芯板與底板間（jiān）距的 1/3。 

3、GTEM小室在電磁兼（jiān）容測試中的（de）應用 

3.1 射頻輻射電磁（cí）場抗擾度試驗采用 GTEM小室（shì）做射頻輻射（shè）電（diàn）磁場抗擾度試驗的優點：

GTEM產生的電場強度要遠大於天線產生的場強，所以用比較小（xiǎo）的射（shè）頻功率放（fàng）大器（qì）可以產生很強的電場，使得整個測試係統的價格大大降低。這對尺寸不太大的（de）設備來說，是一個非常好的射頻輻射電磁場抗擾度試驗方案。

GTEM小室做射頻輻（fú）射電磁場抗（kàng）擾度試驗不需要用（yòng）天線，所以（yǐ）可方便地用於（yú）自動測試，大大減少了測試時間，也降低了對試驗人（rén）員的技術要求。

當信（xìn）號源（yuán）經過放大後注入到 GTEM小室的一端（通過 N型同（tóng）軸接頭），就能在芯板和底板之間（jiān）形成很強的均（jun1）勻電磁場（chǎng），放置在被測（cè）件附近的電場監視探（tàn）頭監測（cè）此場強，再經由計算機得到輸入功率值，直接調節信號源以（yǐ）求達到所需求的場（chǎng）強值。測控軟件控製信號源（yuán）以（yǐ）一定的步長進行輻（fú）射場的頻率掃描。另有視頻監（jiān）視器（攝像頭安裝在 GTEM小室裏麵，圖 4中（zhōng）未畫出，試驗人員在 GTEM小室外（wài）通過監視器）觀測試品（pǐn）在射頻（pín）電磁場幹擾下的工作情況。
操（cāo）作方（fāng）法：

①將試品及場探頭置於 GTEM小室內；
②外（wài）接信（xìn）號源，通過功率放大器，在（zài） GTEM小室內建立均勻電場；
③確定測試頻率範圍及調製方法和調（diào）製深度；
④調整信號源輸出電平（注意，切勿超過功率放大器允許（xǔ）的最大輸入（rù）電（diàn）平）；
⑤通過場（chǎng）強（qiáng）監視計監測 GTEM小室的場（chǎng）強，使之（zhī）達到所需的強度（dù）；
⑥重複③～⑤步驟，觀（guān）測確定被試品的電磁（cí）輻射敏感度。

3.2 試品的電磁騷擾輻射發射測試係統
試品的電磁騷擾（rǎo）輻射（shè）發射值測試在理論上也能在 GTEM小（xiǎo）室內進行，這時小室內芯板和底（dǐ）板（bǎn）就代替暗室測試中的（de）天線接收試品工作過程中產生的輻射騷擾（rǎo）。GTEM小室的 N型接頭接幹擾接收機，通過幹擾接收機便能測試試品工作過程中電磁騷擾（rǎo）的輻射發射情（qíng）況。再通過（guò）計（jì）算機和處理軟件，以定出試品輻射（shè）發射的測試結果。注意（yì），這裏（lǐ）存在一個在 GTEM小室中的測試結果和開闊場或電波暗室測試結果的比對（duì）問題，從中找（zhǎo）出規律（建立數學模型），進行必要的修（xiū）正，而（ér）這也正是 GTEM小室測試軟件所（suǒ）要解決的問題。另外（wài），試品在GTEM小（xiǎo）室中擺放的位置不同，造成芯板與底板之間相對（duì）距離的不同，也將是導致測試（shì）結果不同的關鍵因素，試驗人員務（wù）必給以充分注意。

在 GTEM小室內做試品電磁騷擾輻射發射試驗的操作方（fāng）法如下： 

①將被試品置於 GTEM小室內； 
②外接幹擾接收機，接（jiē）收（shōu）試品的輻射騷擾電平輸出； 
③根據測試標準（zhǔn）要求設置掃描（miáo）頻率的範圍和檢波方式及分辨率帶（dài）寬； 
④幹擾接（jiē）收（shōu）機（jī）測試被試品的輻射（shè）騷擾電（diàn）平值； 
⑤通過計算機及軟件（jiàn）進行數據處理，得到最終測試結果。

注意，用 GTEM小室無論是做射頻輻射電磁（cí）場（chǎng）抗擾度試驗，還是做試品本身工作中所產生的輻射電磁騷（sāo）擾的發射試驗，都有一個極化問題（tí）（在開闊場和電波暗室中做測（cè）試，是通過改變擺（bǎi）放天（tiān）線的方向來實現（xiàn）的）。在 GTEM小室裏的芯板和底板扮演了天線的角色（sè），它們的位置是不能變化的，因此要想改變電（diàn）場的極化方向，隻能通過人為地改變試品相對芯板和底板的（de）擺放方向來實（shí）現了。