一种具有三个不同电场区域的有界波模拟器制造技术

本公开实施例提供一种具有三个不同电场区域的有界波模拟器，属于电磁技术领域。其中有界波模拟器包括：脉冲信号发生器、电场装置和终端负载，电场装置设置于脉冲信号发生器的发射端口，电场装置包括第一金属板和第二金属板，第一金属板和第二金属板之间在接入电源时依次形成三个电场区域，三个电场区域沿脉冲信号发生器的脉冲信号传输方向排列，且三个电场区域对应的板间距不同；终端负载设置于电场装置的远离脉冲信号发生器的端部，终端负载位于脉冲信号发生器的脉冲信号传输方向。这样，利用电场装置的三个不同板间距的电场区域，可以实现器件测试所需的不同电场强度，提高有界波模拟器的电场场强、频率和幅值，优化有界波模拟器的电场性能。

A bounded wave simulator with three different electric fields

【技术实现步骤摘要】
一种具有三个不同电场区域的有界波模拟器
本公开涉及电磁
，尤其涉及一种具有三个不同电场区域的有界波模拟器。
技术介绍
电磁兼容(Electro-MagneticCompatibility，EMC)是研究在有限的空间、时间、频谱资源条件下，各种用电设备(广义还包括生物体)可以共存，并不致引起降级的一门学科。它包括电磁干扰和电磁敏感度两部分，电磁干扰测试是测量被测设备在正常工作状态下产生并向外发射的电磁波信号的大小来反应对周围电子设备干扰的强弱。电磁敏感度测试是测量被测设备对电磁骚扰的抗干扰的能力强弱。随着电磁兼容技术的快速发展，对芯片、PCB、IC等电子产品的电磁兼容测试越来越严格。电磁兼容测试环境必须满足空间电场强度、频率和均匀性的高要求，而水平电磁波正是产生合适电场的有利技术。目前最广泛使用的水平电磁波产生装置包括横向电磁场室(TransverseElectricandMagneticFieldcell，简称TEM)、千兆赫兹横向电磁室(GigahertzTransverseElectromagneticcell,，简称GTEM)和有界波模拟器。TEM室是同轴波导器件，在内外导体板之间产生横向电磁波。该装置结构简单，制造成本低，能够准确计算内部电场强度。然而缺点是可用频率的上限和测量尺寸之间存在矛盾，测量尺寸限制为最小工作波长的四分之一，因此仅适用于芯片等小型器件。GTEM室在TEM室的基础上采用单端过渡结构，采用与电阻匹配的终端面积阵列作为终端负载，在底板上铺设吸收材料，有效降低电压驻波比(VoltageStandingWaveRatio，简称VSWR)。GTEM室具有宽频带(高达1GHz)和非常均匀的电场。有界波模拟器又称平行板TEM室(ParallelPlatesTEMCell，简称PPTC)，是一种由高压脉冲发生器、传输线和终端负载组成的横向电磁波发生器。它可以产生频率高达GHz的强电场，并将能量集中在设备内部。与TEM室和GTEM室相比，有界波模拟器在牺牲电场高频率、高幅值的同时，在工作空间方面有明显的优势,能够产生较为均匀的电场。现代电子设备和元器件集成度高，体积小，同时具有良好的抗电磁干扰能力。因此，对电子设备的电磁兼容测试环境提出了新的要求，宽频带、均匀性好、高场强的电场发生装置对电磁兼容测试具有重要意义。可见，现有亟需能够同时满足器件测试环境所需的电场高频率、高幅值、高场强的有界波模拟器。
技术实现思路
有鉴于此，本公开实施例提供一种具有三个不同电场区域的有界波模拟器，至少部分解决现有技术中存在的问题。本公开实施例提供了一种具有三个不同电场区域的有界波模拟器，包括：脉冲信号发生器；电场装置，所述电场装置设置于所述脉冲信号发生器的发射端口，所述电场装置包括第一金属板和第二金属板，所述第一金属板和所述第二金属板之间在接入电源时依次形成三个电场区域，三个所述电场区域沿所述脉冲信号发生器的脉冲信号传输方向排列，且三个所述电场区域对应的板间距不同；终端负载，所述终端负载设置于所述电场装置的远离所述脉冲信号发生器的端部，所述终端负载位于所述脉冲信号发生器的脉冲信号传输方向。根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述第一金属板和所述第二金属板之间包括沿脉冲信号传输方向依次排列的第一电场区域、第三电场区域和第二电场区域，所述第三电场区域的板间距小于所述第一电场区域的板间距和所述第二电场区域的板间距。根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述第一电场区域、所述第二电场区域和所述第三电场区域的板间距取值范围为20毫米至100毫米。根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述第一电场区域的板间距为100毫米，所述第二电场区域的板间距为50毫米，所述第三电场区域的板间距为20毫米。根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述第一金属板和所述第二金属板均为铝制板；和/或，所述第一金属板和所述第二金属板的厚度取值范围为1毫米至5毫米。根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述第三电场区域与所述第一电场区域和所述第二电场区域对应的金属板之间设置有过渡板，所述过渡板的倾斜角度范围为5度至20度。根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述终端负载为分布电阻，所述分布电阻包括多个并列的电阻，全部所述电阻均并联在所述第一金属板和所述第二金属板之间。根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述第一金属板上均匀布局有多个第一连接点，所述第二金属板上均匀布局有多个对应的第二连接点；每个所述电阻的第一端连接到所述第一金属板上的一个第一连接点，所述电阻的第二端连接到所述第二金属板上的一个第二连接点；每个所述电阻的第一端与相邻电阻连接的第一连接点之间设置有分流导线。根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述分布电阻中全部电阻均为无感电阻，所述无感电阻的数量为2n个；每个所述无感电阻的阻值均为2nZc，其中，Zc为所述电场装置的波阻抗。根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述脉冲信号发生器为双指数波发生器，所述有界波模拟器的电场频率范围为1千赫兹至300兆赫兹。本公开实施例提供的有界波模拟器，主要包括：脉冲信号发生器、电场装置和终端负载，所述电场装置设置于所述脉冲信号发生器的发射端口，所述电场装置包括第一金属板和第二金属板，所述第一金属板和所述第二金属板之间在接入电源时依次形成三个电场区域，三个所述电场区域沿所述脉冲信号发生器的脉冲信号传输方向排列，且三个所述电场区域对应的板间距不同；所述终端负载设置于所述电场装置的远离所述脉冲信号发生器的端部，所述终端负载位于所述脉冲信号发生器的脉冲信号传输方向。这样，利用电场装置的三个不同板间距的电场区域，可以实现器件测试所需的不同电场强度，提高有界波模拟器的电场场强、频率和幅值，优化有界波模拟器的电场性能。附图说明为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本公开实施例提供的一种具有三个不同电场区域的有界波模拟器的立体图；图2为本公开实施例提供的有界波模拟器的主视图；图3为本公开实施例提供的有界波模拟器的俯视图；图4为本公开实施例提供的有界波模拟器的部分结构示意图；图5为本公开实施例提供的有界波模拟器的终端负载的结构示意图。附图标记汇总：有界波模拟器100；脉冲信号发生器110；电场装置120，第一金属板121，第二金属板122，第一电场区域123，第二电场区域124，第三电场区域125；终端负载130，无感电阻131，第一连接点132，第二连接点133，分流导线134。具体实施方式下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。以下通过特定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有三个不同电场区域的有界波模拟器，其特征在于，包括：/n脉冲信号发生器；/n电场装置，所述电场装置设置于所述脉冲信号发生器的发射端口，所述电场装置包括第一金属板和第二金属板，所述第一金属板和所述第二金属板之间在接入电源时依次形成三个电场区域，三个所述电场区域沿所述脉冲信号发生器的脉冲信号传输方向排列，且三个所述电场区域对应的板间距不同；/n终端负载，所述终端负载设置于所述电场装置的远离所述脉冲信号发生器的端部，所述终端负载位于所述脉冲信号发生器的脉冲信号传输方向。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有三个不同电场区域的有界波模拟器，其特征在于，包括：
脉冲信号发生器；
电场装置，所述电场装置设置于所述脉冲信号发生器的发射端口，所述电场装置包括第一金属板和第二金属板，所述第一金属板和所述第二金属板之间在接入电源时依次形成三个电场区域，三个所述电场区域沿所述脉冲信号发生器的脉冲信号传输方向排列，且三个所述电场区域对应的板间距不同；
终端负载，所述终端负载设置于所述电场装置的远离所述脉冲信号发生器的端部，所述终端负载位于所述脉冲信号发生器的脉冲信号传输方向。


2.根据权利要求1所述的有界波模拟器，其特征在于，所述第一金属板和所述第二金属板之间包括沿脉冲信号传输方向依次排列的第一电场区域、第三电场区域和第二电场区域，所述第三电场区域的板间距小于所述第一电场区域的板间距和所述第二电场区域的板间距。


3.根据权利要求2所述的有界波模拟器，其特征在于，所述第一电场区域、所述第二电场区域和所述第三电场区域的板间距取值范围为20毫米至100毫米。


4.根据权利要求3所述的有界波模拟器，其特征在于，所述第一电场区域的板间距为100毫米，所述第二电场区域的板间距为50毫米，所述第三电场区域的板间距为20毫米。


5.根据权利要求4所述的有界波模拟器，其特征在于，所述第三电场区域与所述第一电场区域和所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：何金良，韩志飞，杨光照，胡军，余占清，张波，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11