Dado que la cámara de reverberación con agitación mecánica es actualmente la cámara de reverberación de ondas de radio más utilizada, reconocida por los estándares y de funcionamiento relativamente confiable, se utiliza aquí para ilustrar la estructura de la cámara de reverberación de ondas de radio. . Como se muestra en la figura, se muestra una estructura típica de cámara de reverberación y una configuración de equipo, que consta de una cavidad blindada, un agitador y un motor impulsor, una fuente de señal, un amplificador de potencia, una antena transmisora, una antena receptora (o medidor de intensidad de campo) y equipos de control, etc. composición.
La cavidad de protección es un espacio rectangular rodeado por materiales metálicos de alta reflectividad, como placas de acero galvanizado. Cuanto mayor es el volumen de la cavidad, más módulos propios internos y menor es la frecuencia disponible.
Los equipos transmisores y receptores de campos electromagnéticos incluyen fuentes de señales de radiofrecuencia o microondas, amplificadores de potencia, analizadores de espectro, intensificadores de campo de fibra óptica, ordenadores de control y software de medida y control, etc. Las cámaras de reverberación con agitación mecánica (también llamadas cámaras de reverberación con modo sintonizado o cámaras de reverberación con modo de agitación) están equipadas con un mezclador. Consiste en uno o varios ejes giratorios que pasan a través de la cámara de reverberación y sus placas reflectantes de metal adjuntas. Es impulsado por un motor externo para girar de forma gradual o continua. El mezclador es una característica importante y un símbolo de la sala de reverberación. Si el mezclador se selecciona de manera razonable afectará directamente el efecto de la sala de reverberación.
La cámara de reverberación agitada mecánicamente se basa en la rotación del agitador para cambiar continuamente las condiciones límite de la cavidad metálica, obteniendo así un campo electromagnético polarizado aleatoriamente y estadísticamente uniforme. Desde la perspectiva de la dispersión electromagnética, el mezclador y las paredes de la cámara de reverberación reflejarán y dispersarán las ondas electromagnéticas alimentadas a la cámara de reverberación varias veces por la antena transmisora. Dado que el mezclador y las paredes de la cámara de reverberación son conductores metálicos, la pérdida de absorción es. relativamente grandes, las señales después de múltiples reflexiones y dispersión se superponen entre sí, lo que aumenta la densidad de potencia en algunas partes del espacio de la sala de reverberación. Se forma una fuerte intensidad de campo espacial y, en algunos lugares, la intensidad del campo puede debilitarse debido a la superposición antifase. A través del movimiento del agitador, las características de reflexión y dispersión del agitador cambian aleatoriamente. Por lo tanto, la posición del valor máximo de intensidad de campo en el espacio se cambia aleatoriamente, de modo que cada punto en el área de prueba pueda alcanzar la intensidad de campo más alta esperada. Además, debido a la dispersión aleatoria del agitador y la pared de la cámara de reverberación, la dirección de polarización de la onda electromagnética también se vuelve caótica y aleatoria, lo que da como resultado uniformidad e isotropía estadísticas.
Las ondas electromagnéticas que llegan al punto de prueba en la cámara de reverberación incluyen ondas directas y ondas reflejadas: la primera es la onda electromagnética que llega al punto de prueba sin ser agitada (reflejada) por el agitador; La onda electromagnética que llega al punto de prueba después de ser agitada (reflejada) por el agitador. Al llegar al punto de prueba, estas ondas electromagnéticas son aleatorias y generan campos electromagnéticos aleatorios y uniformes en la cámara de reverberación. Para obtener un campo estadísticamente uniforme, se deben minimizar las ondas electromagnéticas directas dentro de la cámara de reverberación que no han sido agitadas por el agitador. Desde esta perspectiva, cuanto mayor sea el área del agitador, mejor. Especialmente cerca del límite inferior de la frecuencia operativa, el tamaño del sintonizador de agitación mecánico en la cámara de reverberación no puede ser demasiado pequeño, de lo contrario, las ondas electromagnéticas se difractarán cerca de las palas y, por lo tanto, no se podrá lograr una agitación efectiva del campo electromagnético. , la forma y el tamaño geométrico del agitador son importantes. Se deben considerar factores importantes en el rendimiento de una cámara de reverberación con agitación mecánica en función del rango de frecuencia de la cámara de reverberación y el tamaño del espacio interno de la carcasa protectora.
En general, se cree que el tamaño del agitador no debe ser inferior al doble de la longitud de onda de trabajo. La norma IEC 61000-4-2l estipula que el tamaño del agitador debe ser al menos 1/4 de la longitud de onda de frecuencia más baja disponible. Cada agitador deberá ser lo más grande posible en relación con las dimensiones totales de la cámara de reverberación, siendo las dimensiones en esta dirección al menos 3/4 de la dimensión mínima de la cámara de reverberación. Además, durante una revolución del mezclador, no debe haber distribución repetida de campos en la cámara de reverberación.
El efecto de agitación del agitador se expresa por la eficiencia del agitador (o relación de agitación). La eficiencia del agitador se refiere a la cantidad de energía en la cámara de reverberación cuando el agitador gira una vez cuando la potencia de entrada de la reverberación. La cámara permanece sin cambios. La relación entre el valor máximo y el valor mínimo de la intensidad del campo en un punto en cualquier dirección. La eficiencia del agitador en la cámara de reverberación se refleja principalmente en la deriva de la frecuencia del modo propio de la cámara de reverberación cuando el agitador está agitando. Cuanto más se desvía la frecuencia del modo, mayor es la eficiencia del agitador. Para garantizar una mezcla uniforme en la cámara de reverberación, cuanto mayor sea la aleatoriedad del campo electromagnético que dispersa el agitador, mejor. Después de instalar el mezclador, se debe realizar la prueba de correlación entre el mezclador y el número de pasos de mezclado.
Los agitadores se dividen en palas rectas, palas articuladas y palas dentadas según la estructura de la placa reflectante, como se muestra en la siguiente figura. Entre ellos, los agitadores de paletas rectas tienen un costo más bajo, pero los agitadores de paletas plegables y de paletas dentadas requieren sistemas de control de potencia más potentes para soportarlos. Desde la perspectiva de la rentabilidad integral, los mezcladores de paletas plegables se usan ampliamente en la actualidad. Los mezcladores de paletas dentadas se usan a menudo junto con los mezcladores de paletas rectas o los mezcladores de paletas plegables. Su objetivo principal es mejorar la eficiencia de la mezcla, especialmente en la banda de baja frecuencia.
Aunque los mezcladores vienen en varias formas, su diseño generalmente debe seguir los siguientes principios:
A. El tamaño máximo no debe ser inferior al 75% del tamaño máximo de la cámara de reverberación. .
B. El diámetro de rotación del agitador no debe ser inferior a 1/4 de la longitud de onda de menor frecuencia.
C. Se prefiere la estructura asimétrica del mezclador para garantizar que no se produzcan las mismas condiciones límite en la cámara de reverberación en ningún ángulo.
D. Para aumentar el espacio de prueba, el mezclador generalmente se instala en la esquina.
E. Se deben seleccionar materiales de alta reflectividad.
La selección del material del mezclador tiene en cuenta la reflectividad, el coste, el peso y otros factores. La reflectividad del cobre es 1,0, la del aluminio es 0,6, la del zinc es 0,3 y la del acero es 0,1. . Obviamente, el cobre tiene la mayor reflectividad, pero los agitadores de cobre son pesados y costosos. Por lo tanto, el aluminio es el material más utilizado para mezcladores mecánicos. Teniendo en cuenta la naturaleza activa del aluminio, la superficie debe tratarse con un tratamiento antioxidante.
La velocidad de agitación del agitador en la cámara de reverberación afecta directamente al efecto de agitación y a la uniformidad del campo de la cámara de reverberación en la banda de baja frecuencia. Por lo general, la agitación se divide en dos modos: velocidad fija y velocidad variable. En teoría, cuanto mayor es la velocidad del agitador, mejor es la uniformidad del campo. Sin embargo, la alta velocidad debe ser impulsada por un motor de alta potencia y alta velocidad. a un aumento de los costes de construcción. Además, considerando que el receptor también tiene tiempo de respuesta, una velocidad de agitación excesivamente alta impedirá que el instrumento de prueba responda a tiempo y no favorece el establecimiento de un campo electromagnético estable en el espacio de prueba. En la actualidad, la velocidad de rotación estándar estipulada del agitador de la cámara de reverberación suele estar entre 10 r/min y 30 r/min.
Los agitadores se pueden dividir en tipos de agitador simple, agitador doble y agitador múltiple según el número de instalaciones. El número de agitadores afectará los siguientes indicadores:
l La uniformidad de la distribución del campo electromagnético en la sala de reverberación;
l es la intensidad del campo electromagnético en la sala de reverberación;
l es la intensidad del campo electromagnético en la sala de reverberación;
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l El tiempo para establecer un campo uniforme;
l El tamaño del espacio de prueba efectivo en la sala de reverberación.
Normalmente, debido a la baja dimensión de mezcla de un solo agitador, el tiempo de respuesta, la uniformidad, el tamaño real del espacio disponible, etc. se ven afectados y se requiere un motor de alta potencia para impulsarlo. El mezclador tridimensional tiene un tiempo de respuesta más rápido, pero su gran tamaño reduce el espacio de prueba efectivo. Por lo tanto, el costo, el efecto y otros factores deben considerarse de manera integral.