Una celda electromagnética transversal o TEM es un tipo de cámara de prueba que se utiliza para realizar pruebas de compatibilidad electromagnética (CEM) o interferencia electromagnética (EMI). Permite la creación de campos electromagnéticos de campo lejano en un entorno pequeño y cerrado, o la detección de campos electromagnéticos irradiados dentro de la cámara. [1]
Descripción
Una celda TEM es un recinto que actúa como un transductor electromagnético y que está protegido para proporcionar aislamiento de los campos electromagnéticos externos. Dentro del recinto hay un material conductor que forma una sección de línea de transmisión que se puede conectar a cables coaxiales estándar. El interior de la celda actúa como una guía de ondas y convierte las señales eléctricas en campos electromagnéticos homogéneos con una distribución de modos aproximadamente transversal , similar al espacio libre. El campo eléctrico y magnético dentro de la celda se puede predecir con precisión utilizando métodos numéricos. El diseño original de la celda tiene forma rectangular, aunque se han realizado muchas variaciones y mejoras desde su creación a principios de la década de 1970. [2]
Principios de funcionamiento
La célula actúa para recibir emisiones internas o transmitir emisiones dentro de la cámara.
- Al medir las emisiones radiadas, un extremo de la cinta se conecta a un analizador de espectro y el otro extremo se termina con una carga de RF.
- Al realizar la inmunidad radiada, un extremo de la línea de banda se conecta a una fuente de radiación (por ejemplo, un generador de señales ). El otro extremo se termina con una carga de RF.
- En funcionamiento, la radiación emitida (ya sea desde una antena o desde el DUT ) viaja a lo largo de la cámara y es absorbida por la carga absorbente en el extremo.
- Para las pruebas de inmunidad, la uniformidad de campo y el acoplamiento polar cruzado de la celda deben estar dentro de ciertos límites establecidos por la norma IEC 61000-4-20. [3]
Variaciones
Célula GTEM
Una celda GTEM es una variación de diseño de la celda TEM que permite que la celda funcione en el rango de frecuencia de gigahercios . El recinto externo forma una pirámide de base rectangular larga. La GTEM termina en una superficie revestida hecha de material absorbente de radiación , como espuma cargada con carbono, y los absorbentes recubren las paredes laterales. Una onda ligeramente esférica se propaga desde la fuente hasta la guía de ondas cónica y, dado que el ángulo de apertura sólido es pequeño, la onda esférica sin distorsión puede considerarse una onda plana. La sección de carga de terminación utiliza material absorbente para una onda electromagnética y una carga resistiva distribuida para la terminación de corriente. A bajas frecuencias, funciona como una carga de circuito de 50 ohmios; a altas frecuencias, los absorbentes atenúan las ondas incidentes como en una cámara anecoica. De esta manera, se logra una terminación de CC a varios gigahercios. Algunas restricciones y compromisos limitan las aplicaciones, como:
- La dimensión del DUT está limitada a 1/3 – 1/2 de la altura de la celda interna para mantener una distancia segura que no interfiera con las mediciones de inmunidad y emisiones, asegurando la uniformidad del volumen del campo EM dentro de +/-3dB o +/-5dB respectivamente.
- Resistividad superficial del metal conductor adoptado en el caso GTEM ( el acero inoxidable no es adecuado en el rango de GHz) debido a que su resistividad superficial es demasiado alta.
- Selección y calidad del tipo de material absorbente (la espuma de carbono es ineficiente por debajo de los 80 MHz, mientras que una combinación de absorbedores híbridos puede cubrir el rango de frecuencia desde CC hasta más de 20 GHz)
- Aumentar la frecuencia de operación de la celda sobre GHz incrementa el porcentaje de componentes de modo no transversal (No Modo TEM) que disminuyen la calidad de la medida introduciendo un modo complejo y de polarización cruzada.
Referencias
- ^ Crawford, Myron; Workman (1979). Uso de una celda TEM para mediciones de compatibilidad electromagnética de equipos electrónicos . Boulder, Colorado: Departamento de Comercio de los EE. UU./Oficina Nacional de Normas. págs. 1–2.
- ^ Malaric, Kresimir (10 de diciembre de 2001). "Análisis de compatibilidad electromagnética mediante células TEM".
- ^ "Guía práctica de York EMC, GTEM" (PDF) . Consultado el 18 de enero de 2013 .[ enlace muerto ]
Bibliografía
- Nothofer, A, Alexander, MJ, Bozec, D, Marvin, A y McCormack, L; Guía de buenas prácticas de medición n.º 65: El uso de celdas GTEM para mediciones de EMC [ enlace muerto ] , Laboratorio Nacional de Física, 2003. ISSN 1368-6550.
- Uso de células GTEM para pruebas de inmunidad [ enlace roto ] - Ingeniería de evaluación
