Anechoická komora

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 6. října 2014; kontroly vyžadují 33 úprav .

Anechoická komora ( BEC ) je místnost, ve které nedochází k žádné ozvěně. Anechoické komory jsou následujících typů:

Typicky jsou takové kamery konstruovány tak, že také izolují kameru od vnějších signálů (akustických nebo radiofrekvenčních). To vše umožňuje měřit signál, který přicházel přímo ze zdroje, eliminovat odrazy od stěn a hluk zvenčí, a tak vytvořit umístění zdroje ve volném prostoru.

Stěny, strop a podlaha takových komor jsou pokryty materiálem, který pohlcuje odpovídající vlny.

Akustické bezodrazové komory

Anechoické komory se běžně používají v akustice k simulaci neomezeného prostoru, ve kterém se zvukové vlny, které opouštějí zdroj, nikdy nevrátí. V takových kamerách se provádí měření (konstrukce) vyzařovacích vzorů (nebo citlivosti) reproduktorů (nebo mikrofonů ); studovat rozložení hluku z průmyslových výrobků [1] .

Někdy v takových komorách nahrávají nebo poslouchají hudební díla .

Pohlcovače zvuku

Všechny tlumiče zvuku jsou do určité míry také izolátory zvuku. A naopak. Účinnost materiálů se velmi liší a závisí jak na vnitřní struktuře, tak na geometrii povrchu. Nejúčinněji působí křivočaré prvky z různých druhů dřeva s efektem dozvuku , dále některé minerály mušlí , sádrovce , žuly , silikáty atd . Jako pomocné materiály se používají akustické porézní a vláknité materiály s uzavřenými a otevřenými buňkami ( minerální vlna , polyetylenová pěna , plsť atd.). U některých materiálů, jako je minerální vlna, je velmi důležitá jejich vysoká hustota 120 kg/m³. Pro jiné, například polyetylenovou pěnu , je minimální velikost plynové komory menší než 1 mm.

V SSSR milovníci hudby někdy stavěli zdání takových komor, nebo spíše improvizovaných akustických studií, přilepili stěny a strop místnosti reliéfními podnosy (podnosy na vejce) vyrobenými z lepenky . Což je v podstatě lisovaná celulóza a svými akustickými vlastnostmi se blíží dřevu. Díky mírnému dozvuku na jehlanové římsy a úžlabí van bylo možné dosáhnout zlepšení akustické charakteristiky místnosti a mírného snížení hluku pro sousedy. V profesionálních koncertních sálech je široce používáno obložení stěn a stropů přírodním dřevem různých druhů s různou geometrií povrchu.

RF anechoické komory

Vnitřek RF komory je podobný akustické komoře, avšak místo pohlcovačů zvuku je k pokrytí povrchů použit radioabsorbující materiál (RAM).

RF kamery se používají k vykreslování diagramů vyzařování antén , studiu elektromagnetické kompatibility a vytváření diagramů EPR [2] . Měření lze provádět na objektech plné velikosti, včetně letadel , nebo na zmenšených modelech (s odpovídajícím snížením vlnové délky radarového záření).

RF anechoické komory využívající pyramidové absorbéry rádiových vln z porézního materiálu mají částečně vlastnosti akustických bezodrazových komor.

Nátěry pro pohlcování rádiových vln ( Radio Absorbent Coating (RAP))

Tyto kryty jsou vyrobeny z RPM a musí absorbovat co nejvíce rádiových vln ze všech možných směrů. V opačném případě dojde např. při měření elektromagnetické kompatibility a vykreslování anténních vzorů k falešným (odraženým) signálům, nejasnostem v jejich interpretaci a v konečném důsledku i k chybám.

Jedním z nejúčinnějších typů komorových povlaků jsou mřížky z absorbérů ve tvaru pyramidy. Buňky v mřížce mohou být dočasně odstraněny, aby bylo možné umístit zařízení.

Aby byl RPM účinným absorbérem, nesmí být ani dobrým vodičem, ani dobrým elektrickým izolantem. Materiál musí být něco mezilehlého, aby rádiové vlny pronikly do jeho tloušťky a tam se utlumily. Typický pyramidový absorbér se skládá z materiálu podobného pěnové pryži, který obsahuje přesně přizpůsobenou směs grafitu a železných prášků (v žargonu radiotechniků - "bažina").

Dalším typem RPP jsou ploché feritové dlaždice, které pokrývají všechny vnitřní povrchy komory. Tento absorbér zabírá méně místa než pyramidové absorbéry a lze jej pokládat na vysoce vodivé povrchy. Je však dražší, ale zároveň odolnější než pyramidy, ale méně efektivní při vysokých frekvencích, kvůli interakci pouze s magnetickou složkou EMP. Používá se v kamerách pracujících na frekvencích pod 1 GHz.

Účinnost versus frekvence

Účinnost komory je dána minimální frekvencí záření, při které odraz od stěn začíná výrazně převyšovat odraz vysokofrekvenčních vln. Pyramidální absorbéry jsou nejúčinnější, když záření o vlnové délce dopadá kolmo k rovině jejich základen a výška pyramid je přibližně rovna . V souladu s tím zvýšení výšek pyramid zvyšuje účinnost komory, ale zvyšuje její cenu a snižuje vnitřní pracovní objem.

Stíněná místnost

RF anechoické komory jsou obvykle umístěny v místnostech izolovaných od vnějších vlivů podle schématu Faradayovy klece . Stejný štít zabraňuje úniku rádiových vln z kamery.

Velikost fotoaparátu a ovládání

Při skutečných testech je obvykle vyžadována další místnost pro umístění měřicího zařízení.

Velikost samotné komory závisí na typu požadovaného měření. Například kritérium pro rozlišení blízkého a vzdáleného pole vysílače stanoví minimální vzdálenost mezi anténami vysílače a přijímače. V souladu s tím as ohledem na to, že je zapotřebí prostor pro umístění absorbérů záření, může být vypočítaná velikost komory velmi velká. Pro většinu firem jsou náklady na vybudování velké bezodrazové komory neúměrně drahé, pokud není komora neustále používána. (Musíme se uchýlit k testům na menších modelech).

Bezodrazové komory musí odpovídat příslušným normám a musí být certifikovány pro měření.

Použití

Zkoušené zařízení a pomocné zařízení umístěné v bezodrazové komoře musí obsahovat co nejméně kovových (vodivých) povrchů, které mohou způsobovat nežádoucí odrazy rádiových vln. Plastové nebo dřevěné (bez hřebíků) konstrukce se tedy často používají jako stojany pro umístění zařízení . Pokud není možné se kovových povrchů úplně zbavit , jsou potaženy RPM, aby se snížil odraz.

Je nutná pečlivá příprava na měření, zejména správné umístění měřeného a měřícího zařízení.

Části testovaného zařízení, které nejsou citlivé na rádiové vlny, mohou být umístěny mimo komoru. Tím se sníží množství zařízení v komoře (což může způsobovat nežádoucí odrazy), ale bude to vyžadovat mnoho kabelů , které budou protaženy plášti komory a instalace velkého množství filtrů . Zbytečné kabely a špatné filtry mohou propustit elektromagnetické rušení do kamery. Uspokojivým kompromisem je umístění napájecího a koncového zařízení ( lidské rozhraní ) (například řídicích počítačů) mimo komoru a citlivé zařízení dovnitř.

Pro komunikaci mezi zařízením uvnitř a vně komory jsou zvláště vhodné světlovody , které nevedou elektrický proud a neodrážejí rádiové vlny.

Na napájecí kabely je vhodné nainstalovat elektrické filtry, které zabrání pronikání rádiových vln přes hranici kamery (zvenčí i zevnitř) nebo dokonce využít autonomní napájení ( baterie ) umístěné v kameře.

Bezpečnostní opatření

Nebezpečné jsou:

Během měření by v komoře normálně neměl být personál: lidské tělo může vytvářet nežádoucí odrazy a osoba může být vystavena nebezpečným rádiovým vlnám.

V důsledku špatné funkce izolace komory může elektromagnetické záření překročit její limity a rušit provoz mnoha radioelektronických zařízení, která nemají s měřením nic společného.

Protože RPM účinně pohlcuje rádiové vlny, uvolňuje se na RPM velké množství energie, která se mění v teplo a povlak se může zahřát na zápalnou teplotu. To představuje zvláštní nebezpečí při testování radarů. I moderní nízkopříkonové zářiče mohou vytvářet vysoce směrové energetické toky (rádiové vlny), které mohou způsobit lokální přehřátí absorbéru.

Požadavky na požární bezpečnost vyžadují instalaci plynových hasicích zařízení včetně detektorů kouře . Plynové hašení zabraňuje nejhoršímu poškození komory, které může nastat u jiných hasicích přístrojů. Obvykle se používá oxid uhličitý . Hasicí systém řízený kouřovými detektory navíc automaticky vypne napájení všech zařízení instalovaných v komoře.

Příklady parametrů

Stacionární radiofrekvenční BEC mají anechoickou úroveň až -40  dB ve frekvenčním rozsahu od 1  GHz do 40 GHz. Stínění před vnějšími vlivy zajišťuje útlum elektromagnetické energie 60-120 dB ve frekvenčním rozsahu od 10 kHz do 100 GHz.

Odkazy

Poznámky

  1. ↑ Měření hluku velkého ventilátoru („nízkotlaký kompresor“) Archivováno 4. srpna 2007 na Wayback Machine  ( 2 fotografie)
  2. ↑ Oblast efektivního rozptylu (letadlo, raketa, plevy atd.)