本发明涉及TEM模波导的无反射终端,其中,以内导体和外导体导引TEM波,并且,在TEM模波导的一端,利用吸收场能量的射频吸收器以及吸收由所述导体导引的TEM波能量的电阻性线路终端来吸收该TEM波。 瑞士专利申请CH-2026/86-9公开了一种用于电磁干扰(EMI)测试设备中的装置。与其他测试设备比较,该装置在EMI测试设备中显示出很多优点。更具体地说,该装置在宽频率范围内建立了确定的场分布,并且,还能够用于宽频带辐射量测量。
但是,已经发现,在所述波场中出现不希望有的、局部的、与频率有关的不均匀性。这与线路终端未充分匹配有关。
例如,联邦德国公开说明书DE-31,30,487A1公开一种TEM模波导线路终端。更具体地说,该线路终端的内导体备有终端电阻器,该电阻器位于等电位线上、即、横过波场的传播方向。但是,使用这种设备进行的测量表明:这些设备不适合于100MHZ以上的频率。
因此,本发明的目的是提供一种新型的上述类型地无反射TEM模波导终端。
根据本发明,在这种TEM模波导线路终端中,解决上述问题的方法是:
a)该线路终端位于由内导体所确定的平面内,并且,位于波方向上,
b)该线路终端由欧姆电阻构成,该电阻在内导体上产生连续平缓的减幅,
c)就地补偿由射频吸收器在该线路终端上产生的附加负载电容。
场的能量在与该欧姆终端并行设置的吸收器区域中被吸收。
同时,该线路终端最好具有与横过TEM波传播方向的电流分布一致的电阻轮廓线。
本发明的线路终端尤其便于用于以下的EMI测试电子设备的装置中,即,该装置包括锥形扩展的TEM模波导,后者以带尖形高频吸收体的球帽形高频吸收器为终端。
这使该电子设备不但能可靠地测试辐射,而且,能精确地测量该辐射的辐射量。
本发明的无反射的TEM模波导终端的各实施例具有如下特征:
所述TEM模波导是封闭式TEM模波导,
所述TEM模波导是开放式TEM模波导,
所述线路终端包括带电阻层的支撑板,
所述线路终端包括由分立电阻器构成的网络,
所述电阻层由石墨构成,并且,其厚度随位置而变化,
所述支撑板是纤维增强塑料板,
所述线路终端由纤维增强塑料板构成,
所述线路终端呈现与横过TEM波传播方向的电流分布一致的电阻轮廓线。
下文将参考例证性的实施例、结合附图更详细地说明本发明,各附图中:
图1示出用于EMI测试电子设备的装置,
图2示出先有技术的线路终端,
图3示出本发明的线路终端,以及
图4示出分立电阻网络式线路终端。
图1示出用于EMI测试电子设备的装置的基本元件。该装置包括:具有外导体1的TEM模波导,不平衡内导体4,馈电楔形体2和射频吸收器5。同轴电缆3把诸如脉冲形或正弦形的射频(RF)信号输送到馈电楔形体2,后者产生TEM波(横向电磁波),并将它耦合到所述TEM模波导中。
该TEM模波导从一点锥形扩展。射频吸收器5位于该TEM模波导的扩展端,并且,具有球帽形状。高频吸收器5备有尖形射频吸收体6,并且,与在TEM模波导中传输的所需的波场匹配。换句话说,该吸收器吸收TEM波能量的场部分。
例如,在瑞士专利申请CH-2026/86-9中详细地说明了该TEM模波导,该专利申请的内容一起包含在本申请中。
内导体1是平板形的,并且,在TEM模波导的宽端配备有线路终端7。根据本发明,该线路终端7的结构使得TEM波的由所述导体引导的那部分能量被吸收。该线路终端不会产生任何干扰,同时,由其他原因产生的干扰模式被衰减。下文将讨论为了得到所希望的效果而必须注意的基本点。
首先,就几何位置而言,线路终端7必须设置在由内导体4所确定的平面内。因此,线路终端7是内导体4在波场方向上的等位延续部分(图1中用Z标记的箭头表示该波场方向)。这样,在内导体4中流动的电流在没有引入不均匀性的情况下被消除掉。由于在波方向上的电流传播未受到扰动,所以,不会产生不需要的模式。
其次,必须以欧姆电阻的形式构成线路终端7,该欧姆电阻在内导体4上引起场的连续平缓的减幅。下面将参考图2和3说明这一点。
图2说明在先有技术中内导体4的终端是什么样的(图2和3示出内导体4的区域的顶视图)。在由射频吸收器5的厚度给定的终端区域T中,所产生的波场被衰减。在该终端区域中,内导体4具有齿状外形,并且,以各尖形射频吸收体6彼此连接处的尖端为终点。各齿的尖端借助导线穿过射频吸收器5的连接部分,并且,端接在该连接部分后面的欧姆电阻R。
图3说明本发明的线路终端7如何端接内导体4。图中示出象图2中那样的射频吸收器5和尖形射频吸收体6。线路终端7覆盖整个终端区域T。该线路终端还穿过射频吸收器5的连接部分。该线路终端以表面层的形式构成,并且,在波场传播方向上具有电阻轮廓线 (dR)/(dZ) ,这种轮廓线就地补偿了由射频吸收器5在线路终端7上产生的附加负载电容。因此,该TEM波在任何点上都“看见”局部匹配的特性阻抗。
一般情况下,该电阻轮廓线 (dR)/(dZ) 从内导体/线路终端转变处的小值上升到最大值,然后,又朝着该终端区的末端降到小值。
根据本发明的最佳实施例,所述线路终端同时呈现与横过TEM波传播方向的电流分布一致的电阻轮廓线。这使该内导体的横向边缘上的大电流分量免于横过TEM波的传播方向而分散。相应地,所述电阻轮廓线沿波场的横方向下降,即,从该线路终端的中心向两侧下降。定量地说,该电阻轮廓线为此将在该线路终端的边缘具有最小值。
最后,线路终端7是以这样的方式构成的,即,由高频吸收器5和尖形高频吸收体6在内导体4上产生的附加负载电容得到就地补偿。
最好用如下方式实施本发明的线路终端7,即,诸如胶合板的支撑板配备有诸如石墨涂层的电阻层,该石墨层具有适当的、与位置有关的厚度。为了把电流无干扰地从内导体4导引到所述电阻层,可以在该支撑板上形成金属齿状过渡区。
图4示出另一个实施例。在该实施例中,用分立电阻器网络实现该线路终端的电阻连续减幅。
纤维增强塑料板作为支撑板是合适的。根据材料性能,该塑料板涂有合适的电阻层或者本身直接作为电阻。
但是,本发明不限于上述说明性的实施例。更具体地说,本发明也适用于开放的或半开放的TEM模波导,后者的外导体在一个端部或几个端部是开放的。
下文以关键词列出本发明的其他特征和优点:
1.本发明在整个测试空间和频率范围内明显地提高了场的均匀性。
2.因此,有可能构成质量非常高的试验腔(例如,用于各种系统和机动车辆的试验腔)。
3.降低了由宽频带元件构成的终端区的生产成本。
4.与先有技术中的分立电阻器相比,分布在表面上的终端电阻的冷却是较佳的、并且、更加简单。因此,所述试验腔可用于更高的工作场强。类似地,由于上述原因,有可能使用更大的结构高度。
5.高压场强变得更大。
6.由于高的场质量,有可能利用标准的无场辐射值来进行精确的校正。
7.本发明还可用于端接开放式波导装置。
8.最后,根据本发明,能够构成宽频带、高功率和高电压电阻终端负载(所谓仿真负载)
总之,可以说,本发明建立一种宽频带无反射线路终端,它能够以极大的优越性用于需要消耗高功率的任何地方。
虽然,根据以上教导,有可能对本发明进行许多修改和变更。因此,应当指出,在所附权利要求书的范围内,可以用与本文具体说明的不同的方式实施本发明。