Ekofritt rum

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 6 oktober 2014; kontroller kräver 33 redigeringar .

En ekofri kammare ( BEC ) är ett rum där inget eko förekommer. Ekofria kammare är av följande typer:

Typiskt är sådana kameror utformade så att de också isolerar kameran från externa signaler (akustisk eller radiofrekvens). Allt detta gör det möjligt att mäta signalen som kom direkt från källan, vilket eliminerar reflektioner från väggarna och buller från utsidan, vilket bildar platsen för källan i fritt utrymme.

Väggarna, taket och golvet i sådana kamrar är täckta med ett material som absorberar motsvarande vågor.

Akustiska ekofria kamrar

Ekofria kammare används vanligtvis inom akustik för att simulera ett obegränsat utrymme där ljudvågor som lämnar källan aldrig kommer tillbaka. I sådana kameror utförs mätning (konstruktion) av strålningsmönster (eller känslighet) för högtalare (eller mikrofoner ); studera fördelningen av buller från industriprodukter [1] .

Ibland spelar de in eller lyssnar på musikaliska verk i sådana kamrar .

Ljudabsorbenter

Alla ljudabsorbenter är också till viss del ljudisolatorer. Och vice versa. Materialens effektivitet varierar mycket och beror på både den inre strukturen och ytgeometrin. Böjliga element gjorda av olika träslag med effekt av efterklang , samt vissa mineraler av skalberg , gips , graniter , silikater etc. fungerar mest effektivt. Akustiska porösa och fibrösa material med slutna celler och öppna celler ( mineralull , polyetenskum , filt , etc.) används som hjälpmaterial. För vissa material, som mineralull, är deras höga densitet på 120 kg/m³ av stor betydelse. För andra, till exempel polyetenskum , är den minsta gascellstorleken mindre än 1 mm.

I Sovjetunionen byggde musikälskare ibland sken av sådana kamrar, eller snarare improviserade akustiska studior, och klistrade in väggarna och taket i rummet med präglade brickor (äggbrickor) gjorda av hantverksbräda . Som i huvudsak är pressad cellulosa och är nära trä i akustiska egenskaper. På grund av den lätta efterklangseffekten på brickornas pyramidformade kanter och tråg var det möjligt att uppnå en förbättring av rummets akustiska egenskaper och en liten minskning av buller för grannar. I professionella konsertsalar används i stor utsträckning vägg- och takbeklädnad med naturligt trä av olika arter med olika ytgeometrier.

RF ekofria kammare

Det inre av en RF-kammare liknar en akustisk kammare, men istället för ljudabsorbenter används radioabsorberande material (RAM) för att täcka ytorna.

RF-kameror används för att plotta antennstrålningsmönster , studera elektromagnetisk kompatibilitet och bygga EPR- diagram [2] . Mätningar kan utföras på föremål i full storlek, inklusive flygplan , eller på reducerade modeller (med en motsvarande minskning av radarstrålningens våglängd).

RF ekofria kammare, som använder pyramidformade absorbatorer av radiovågor gjorda av poröst material, har delvis egenskaperna hos akustiska ekofria kammare.

Beläggningar för att absorbera radiovågor ( Radio Absorbent Coating (RAP))

Dessa lock är gjorda av RPM och måste absorbera så många radiovågor som möjligt från alla möjliga håll. I annat fall, till exempel vid mätning av elektromagnetisk kompatibilitet och plottning av antennmönster, kommer falska (reflekterade) signaler, oklarheter i deras tolkning och i slutändan fel att uppstå.

En av de mest effektiva typerna av kammarbeläggningar är galler av pyramidformade absorbatorbitar. Celler i nätet kan tillfälligt tas bort för att få plats med utrustning.

För att vara en effektiv absorbator måste ett RPM varken vara en bra ledare eller en bra elektrisk isolator. Materialet måste vara något mellanliggande så att radiovågor tränger in i dess tjocklek och dämpar där. En typisk pyramidabsorberare består av ett skumgummiliknande material som innehåller en exakt matchad blandning av grafit- och järnpulver (i radioingenjörernas jargong - "träsk").

En annan typ av RPP är platta ferritplattor som täcker alla inre ytor i kammaren. Denna absorbator tar mindre plats än pyramidformade absorbenter och kan läggas på mycket ledande ytor. Det är dock dyrare, men samtidigt mer hållbart än pyramider, men mindre effektivt vid höga frekvenser, på grund av interaktion endast med den magnetiska komponenten i EMP. Den används i kameror som arbetar vid frekvenser under 1 GHz.

Effektivitet kontra frekvens

Kammarens effektivitet bestäms av den lägsta strålningsfrekvensen vid vilken reflektionen från väggarna börjar avsevärt överstiga reflektionen av högfrekventa vågor. Pyramidabsorbenter är mest effektiva när strålning med en våglängd infaller vinkelrätt mot deras basplan och pyramidernas höjd är ungefär lika med . Följaktligen ökar en ökning av pyramidernas höjder kammarens effektivitet, men ökar dess kostnad och minskar den interna arbetsvolymen.

Avskärmat rum

RF ekofria kammare placeras vanligtvis i rum isolerade från yttre påverkan enligt Faradays burschema . Samma skärm förhindrar att radiovågor läcker ut ur kameran.

Kamerastorlek och hantering

I verkliga tester krävs vanligtvis ett extra rum för att rymma mätutrustningen.

Storleken på själva kammaren beror på vilken typ av mätning som krävs. Till exempel anger kriteriet för att särskilja sändarens när- och fjärrfält det minsta avståndet mellan sändar- och mottagarantennerna. Följaktligen, och med tanke på att utrymme krävs för att inrymma strålningsabsorbenter, kan den beräknade storleken på kammaren vara mycket stor. För de flesta företag är kostnaden för att bygga en stor ekofri kammare oöverkomligt dyr om inte kammaren är i konstant användning. (Vi måste ta till tester på mindre modeller).

Ekofria kammare måste uppfylla relevanta standarder och måste vara certifierade för mätning.

Användning

Utrustningen som testas och tillhörande utrustning placerad i den ekofria kammaren ska innehålla så få metalliska (ledande) ytor som möjligt som kan orsaka oönskade reflektioner av radiovågor. Så plast- eller trästrukturer (utan spik) används ofta som stativ för att placera utrustning . Om det är omöjligt att helt bli av med metallytor beläggs de med RPM för att minska reflektion.

Noggrann förberedelse för mätningar krävs, särskilt korrekt placering av den uppmätta och mätutrustningen.

Delar av utrustningen som testas som är okänsliga för radiovågor kan vara placerade utanför kammaren. Detta kommer att minska mängden utrustning i kammaren (vilket kan orsaka oönskade reflektioner) men kommer att kräva att många kablar dras genom kammarskalen och många filter som ska installeras . Onödiga kablar och dåliga filter kan släppa in elektromagnetiska störningar i kameran. En tillfredsställande kompromiss är att placera ström- och terminalutrustning ( mänskligt gränssnitt ) (till exempel styrdatorer) utanför kammaren och känslig utrustning inuti.

För kommunikation mellan utrustning inuti och utanför kammaren är ljusledare särskilt bekväma , som inte leder elektrisk ström och inte reflekterar radiovågor.

Det är lämpligt att installera elektriska filter på strömkablarna för att förhindra att radiovågor tränger in genom kameragränsen (från utsidan eller insidan) eller till och med använda autonom ström ( batterier ) placerade i kameran.

Säkerhetsföreskrifter

Farliga är:

Personal ska normalt inte vara i kammaren under mätningar: människokroppen kan skapa oönskade reflektioner och personen kan utsättas för farliga radiovågor.

På grund av en felfunktion i kammarisoleringen kan elektromagnetisk strålning gå utöver dess gränser och störa funktionen hos många radioelektroniska enheter som inte har något att göra med mätningar.

Eftersom RPM effektivt absorberar radiovågor frigörs mycket energi på RPM, vilket övergår i värme och beläggningen kan värmas upp till antändningstemperatur. Detta utgör en särskild fara vid radartestning. Även moderna lågeffektsstrålare kan skapa starkt riktade energiflöden (radiovågor), vilket kan orsaka lokal överhettning av absorbatorn.

Brandsäkerhetskrav kräver installation av gasbrandsläckningssystem , inklusive rökdetektorer . Gasbrandsläckning undviker de värsta skadorna på kammaren som kan uppstå med andra brandsläckare. Vanligtvis används koldioxid . Brandsläckningssystemet, som styrs av rökdetektorer , stänger dessutom automatiskt av strömförsörjningen till alla enheter installerade i kammaren.

Parameterexempel

Stationära radiofrekventa BEC:er har en ekonivå på upp till -40  dB i frekvensområdet från 1  GHz till 40 GHz. Avskärmning från yttre påverkan ger dämpning av elektromagnetisk energi på 60-120 dB i frekvensområdet från 10 kHz till 100 GHz.

Länkar

Anteckningar

  1. ↑ Bullermätning av en stor fläkt ("lågtryckskompressor") Arkiverad 4 augusti 2007 på Wayback Machine  ( 2 bilder)
  2. ↑ Effektivt spridningsområde (flygplan, raket, agnar , etc.)