Achievable field strength in reverberation chambers

[摘要] Feldvariable Kammern (FVK, engl.: modestirred-chamber) werden unter anderem für EMV-Störfestigkeitsprüfungen verwendet. Ein häufig genanntes Argument,das die Einführung dieser Kammern als normgerechtePrüfumgebung vorantreiben soll, ist eine hohe Feldstärke,die im Vergleich zu anderen Testumgebungen mit relativmoderaten HF-Leistungen erreicht werden kann. Besondersfür sicherheitskritische Geräte, wie Komponenten ausder Avionik- oder KFZ-Industrie, sind heutzutage Testfeldstärken von mehreren 100 V/m notwendig. Derarthohe Feldstärken können in Umgebungen, die ein ebenesWellenfeld erzeugen oder nachbilden, nur mit großen HFLeistungengeneriert werden. Durch die Resonanzeigenschafteneiner FVK können demgegenüber mit sehr vielweniger Leistung und damit Verstärkeraufwand vergleichbareWerte der Feldstärke erzeugt werden. Allerdings sinktmit zunehmendem Volumen die erreichbare Feldstärke beigleicher Speiseleistung. Idealerweise sollen FeldvariableKammern bei möglichst niedrigen Frequenzen für EMVTestsnutzbar sein, was jedoch ein großes Kammervolumenerfordert. Das Problem, bei niedrigen Frequenzenhohe Feldstärken erzeugen zu können, relativiert deshalb denVorteil von FVKn gegenüber bekannten Testumgebungen beiniedrigen Testfrequenzen.Der Posterbeitrag erläutert, welche Feldstärken in verschiedengroßen Feldvariablen Kammern beim Einspeiseneiner bestimmten hochfrequenten Leistung erreicht werdenkönnen. Anhand dieser Ergebnisse wird aufgezeigt, oberhalbwelcher Grenzfrequenz eine Anwendung von FVKnnur sinnvoll erscheint.

Mode-stirred chambers (MSCs) can be used for radiatedimmunity tests in EMC testing. Advantageous compared toconventional test methods is the high field strength whichcan here be generated with less RF-Power. This point isoften the main argument for pushing the standardization of MSCs as an other EMC testing environment. Especially forsafety-critical electronic equipment like avionic or automotivesystems, immunity tests with field strengths of several100 V/m are necessary. Such high field strengths can onlybe generated with substantial RF power and therefore expensiveamplifiers if the test is performed in an environment withplane waves. Due to resonance effects in mode-stirred chambers,comparable values of the field strength can there be obtainedwith significantly less power. In these chambers thefield strength declines with increasing volume for a constantinput power. As an ideal testing environment a mode-stirredchamber should also work at low frequencies which requiresa large volume, however. Hence there is a contradiction betweengenerating high level field strengths on the one handand obtaining a lowest usable frequency of several 10 MHzon the other. This relativizes the advantage of generatinghigh field strengths with less power if the chamber is supposedto work down to low frequencies.This article deals with the field strengths that can be obtainedin mode-stirred chambers with a certain size. Dataof different mode-stirred chambers are compared. Fromthis a frequency limit can be derived, above which the usea mode-stirred chamber for achieving high field strengthsseems meaningful only.

[学科分类] 电子、光学、磁材料