6.1.1 Größe und Form
Die linearen Abmessungen der Kammer müssen, bezogen auf die Wellenlänge der niedrigsten interes-sierenden Frequenz, groß sein. Sie müssen auch groß genug sein, um den Prüfling, den/die (rotierenden) Reflektor(en) („Tuner“/Rührer) und die Messantenne aufzunehmen. Mikrowellengeräte variieren in ihrer Größe vom kleinen Tischgerät mit einem Volumen von etwa 0,2 m3 bis zu großen Einheiten mit 1,7 m Höhe und einer Basislänge von 760 mm. Die Kammer kann jede Form haben, vorausgesetzt, ihre Abmessungen in den drei Raumrichtungen sind von gleicher Größenordnung. Vorzugsweise sollten die Abmessungen in den drei Raumrichtungen verschieden sein. Für eine tiefste Frequenz von 1 GHz sollte die Kammer ein Volumen von mindestens 8 m3 haben. Die tatsächlichen Abmessungen hängen von den physikalischen Eigenschaften der Kammer ab. Siehe 6.1.4 zur Eignungsprüfung der Kammer.
Die Wände und die (rotierenden) Reflektoren („Tuner“/Rührer) müssen metallisch sein. Verbindungen zwi-schen den Metallwänden müssen auf ihrer ganzen Länge mechanisch stabil sein und einen niedrigen elek-trischen Übergangswiderstand haben, und es darf keine Oberflächenkorrosion geben. Innerhalb der Kammer darf kein absorbierendes Material, wie z. B. Holz, vorhanden sein.
6.1.2 Tür, Öffnungen in den Wänden, Montage-Klammern
Die Zugangstür muss für den Durchgang von Personal und Einrichtung ausreichend groß sein. Sie muss nach außen öffnen und dicht schließen, um Energieverluste gering zu halten. Um Sende- und Empfangs-antennen leichter montieren zu können, können Montageklammern an den Wänden befestigt sein.
6.1.3 (Rotierende) Reflektoren („Tuner“/Rührer)
Im Folgenden werden zwei Arten von Reflektoren („Tuner“/Rührer) beschrieben. Andere Formen sind zuläs-sig, vorausgesetzt, die Wirksamkeit der Verwirbelung entspricht den in 6.1.4 gegebenen Kriterien.
6.1.3.1 Ventilatorflügel
Werden rotierende Ventilatorflügel benutzt, werden zwei Flügel an benachbarten Wänden der Kammer in einem Abstand von mindestens 1/4 der größten verwendeten Wellenlänge von den Wänden platziert. Die Flügel müssen eine ausreichende Dicke besitzen, damit sie steif sind. Sie müssen von größtmöglicher, durch die Wandabmessungen zugelassener Länge sein, und die Breite der Flügel muss etwa 1/5 ihrer Länge be-tragen.
6.1.3.2 Rotierende Schaufelräder
Werden rotierende Schaufelräder benutzt, werden zwei oder drei Schaufelräder an den Wänden der Kammer befestigt. Die Schaufelräder müssen gegeneinander im rechten Winkel stehen. Sie können die in Bild 13 ge-zeigte Form haben und rotieren um ihre Längsachse. Der Durchmesser des von den rotierenden Schaufel-rädern ausgefüllten Raumes muss mindestens der größten verwendeten Wellenlänge entsprechen, und die Schaufelräder müssen von größtmöglicher durch die Wandabmessungen zugelassener Länge sein. Die Ausführung der Schaufelräder muss steif sein.
Maße in Millimeter
Bild 13 – Beispiel eines typischen Schaufelrad-„Tuners“/Rührers 6.1.3.3 Drehzahl
Die Drehzahl der Reflektoren muss unterschiedlich sein. Die langsamste Umdrehungsdauer der (rotierenden) Reflektoren („Tuner“/Rührer) muss kürzer als 1/5 der Integrationszeit des Messgerätes sein. Bei dem in 6.1.5 beschriebenen Messgerät liegt eine passende Drehzahl zwischen 50 min–1 und 200 min–1. Die Motoren für den Antrieb der Reflektoren und die Untersetzungsgetriebe sollten vorzugsweise außerhalb der Kammer sein.
6.1.4 Prüfung der Wirksamkeit der (rotierenden) Reflektoren („Tuner“/Rührer)
Die gewünschte gleichförmige Energieverteilung in der Kammer zeigt sich in der Stetigkeit des Frequenz-gangs der Kopplungsdämpfung (in 6.1.5 beschrieben). Bei niedrigen Frequenzen ist es wegen der größeren Wellenlänge schwieriger, diese Gleichförmigkeit zu erreichen, und es existieren ausgeprägte Maxima und Minima. Je wirksamer die Reflektoren sind, umso geringer sind diese Maxima und Minima ausgeprägt, und damit ist die nutzbare Frequenz niedriger.
Die Kopplungsdämpfung wird im nutzbaren Frequenzbereich der Kammer gemessen. Bei den niedrigeren Frequenzen, bei denen die Maxima und Minima beobachtbar sind, muss die Messung in Schritten von etwa 100 MHz durchgeführt werden. Die Empfangsantenne bleibt fest, während die Sendeantenne in Schritten von 45° gedreht wird. Die Prüfung wird in jeder Stellung und bei jeder Frequenz wiederholt. Die gesamte Prüfung muss dann mit der um 90° gedrehten Empfangsantenne wiederholt werden. Die (rotierenden) Reflektoren („Tuner“/Rührer) werden als zufriedenstellend angesehen, wenn: (1) zwischen den Maxima und Minima bei keiner Stellung der Sendeantenne mehr als 2 dB Unterschied bestehen und (2) die Mittelwerte der vier Kur-ven innerhalb einer Einhüllenden von 2 dB oder weniger liegen. Bild 14 zeigt ein typisches Ergebnis.
ANMERKUNG Alle gemessenen Punkte sollten innerhalb des durch die gestrichelten Linien gekennzeichneten 2-dB-Bandes liegen.
Bild 14 – Beispiel der Kopplungsdämpfung in Abhängigkeit von der Frequenz für eine Kammer mit dem in Bild 13 gezeigten Schaufelrad-„Tuner“/Rührer
6.1.5 Kopplungsdämpfung
Die Kopplungsdämpfung der Kammer ist die Einfügungsdämpfung, die zwischen den Anschlusspunkten der Sende- und der Empfangsantenne in der Kammer gemessen wird. Ein kalibrierter Signalgenerator, dessen Ausgangsleistung genau gemessen werden kann, wird benutzt, um Leistung in eine Sendeantenne mit niedrigen Verlusten (z. B. eine Hornantenne) einzuspeisen, die innerhalb der Kammer oder an einer Kammerwand angeordnet ist. Die Empfangsantenne darf an irgendeiner Stelle in der Kammer aufgestellt werden, vorausgesetzt, sie ist mindestens 1/4 Wellenlänge von den Wänden entfernt, weist nicht auf die Sendeantenne oder die nächstliegende Wand der Kammer und ist nicht parallel zu irgendeiner Achse der Kammer ausgerichtet.
Ein rauscharmer HF-Verstärker wird über einen Hochpass mit der Empfangsantenne verbunden. Sein Ausgang wird über einen Bandpass mit einem Gleichrichter verbunden. Der Bandpass muss auf die in-teressierende Frequenz abgestimmt werden und die festgelegte Bandbreite haben. Der Ausgang des Gleich-richters wird mit einem Spitzenwert-Spannungsmessgerät mit festgelegter Haltezeit verbunden (die Haltezeit hängt von dem zu prüfenden Gerät ab). Ein Spektrumanalysator kann für diese Messung ebenfalls benutzt werden. Die von der Sendeantenne aufgenommene Leistung P wird festgehalten. Der Signalgenerator wird dann mit dem Eingang des rauscharmen Verstärkers verbunden und die von ihm abgegebene Leistung p so eingestellt, dass sich die gleiche Anzeige am Spannungsmessgerät ergibt. Die vom rauscharmen Verstärker aufgenommene Leistung wird festgehalten. Die Kopplungsdämpfung beträgt dann 10 log (P/p) dB.
7 TEM-Wellenleiter zur Messung der Einstrahlungsstörfestigkeit
In Beratung.
8 Messplätze zur Messung von Funkstörfeldstärken im Frequenzbereich 1 GHz bis 18 GHz
Der Messplatz muss auf reflexionsfreien Bedingungen beruhen. Es kann erforderlich sein, absorbierendes Material zu verwenden und/oder die Aufstellhöhe des Prüflings zu vergrößern, um Freiraumbedingungen zu erreichen.
ANMERKUNG Bei Geräten, die auf dem Boden stehend gemessen werden (Standgeräte), können nahe am Boden keine reflexionsfreien Bedingungen erreicht werden.