Рис. 5.6: Влияние стен экранированного помещения на электрическое поле измерительной антенны (искажение поля и расстройка антенны)

дополнительные погрешности при измерении. При размещении в свободном пространстве поле вокруг антенны симметрично. В экранированном помещении имеется емкостная связь между антенной и проводящими поверхностями. На рис. 5.6 изображено электрическое поле штыревой антенны, искаженное расположенными вблизи проводящими поверхностями стен и потолка, имеющими потенциал, близкий к потенциалу заземленного основания антенны. Искажение поля приводит к изменению уровня принимаемого сигнала, причем к тем большему, чем ближе расположена антенна к экранирующим поверхностям.

Для принимаемого сигнала штыревую антенну с заземленным основанием, установленную на расстоянии 1 м от испытуемого устройства, можно представить емкостью между штырем и основанием. Эта емкость, обычно равная 10 пФ для штыря длиной 1 м, включена последовательно с источником сигнала, который отображает в эквивалентной схеме на рис. 5.7, а напряжение, наводимое в антенне, находяг щейся в свободном пространстве. Для компенсации этой емкости в состав антенны при ее изготовлении вюдят индуктивность (рис. 5.7, б).

При установке антенны в экранированном помещении между штырем и заземленным основанием появляется дополнительная емкость Сепсь которая расстраивает антенну (рис. 5.7, е). Расстроенная антенна эквивалентна генератору с более высоким внутренним сопротивлением, вследствие чего снижается напряжение на входе приемника. В результате напряжение делится между сопротивлениями антенны

mt ind

РеантиВте сопротибление В Ом при резалалсе

rif-T I I

-4ПГу-у-Ч-7-->о о .

oirt

50011

Puc. 5.7. Влияние стен экранированного помещения на эквивалентную схему штыревой антенны:

а - ненастроенная антенна; б - настроенная антенна с добавочной индуктивностью; в - влияние дополнительной емкости между антенной и экранирующими поверхностями; г - эквивалентная схема для схемы в

И ВХОДНОЙ цени приемника (рис. 5.7, г). Из этого следует, что наличие экранирующих поверхностей вблизи антенны вызывает систематическую погрешность. Чтобы уменьшить эту погрешность, расстояние от антенны до экранирующих поверхностей нужно увеличить по сравнению с рекомендованным MIL-STD-462 расстоянием 1 м. Еще лучше использовать активную антенну с излучателем длиной 10 см (см. п. 3.2.3).

Резонанс экранированного помещения и стоячие волны.

Экранированное помещение может также проявлять себя как СВЧ объемный резонатор. Как показано на рис. 5.8, электрическое поле становится равным нулю прих = Она; у - О мЬ; Z - О VIC. Реальные резонансные частоты определяются выражением

n ru,= ,50/(i)- + (f)4(fj, (5..3,

где к, т, п - целые числа, равные О, 1, 2, но при этом равным О для каждого вида колебаний может быть только одно из них; w, I, к - внутренние ширина, длина, высота помещения соответственно, м.

0,0,0

Выражение (5.13) представлено на рис. 5.9 для полностью закрытого помещения. Основная (низшая) резонансная частота для такого помещения соответствует колебаниям типа Яцо и составляет примерно 49 МГц. Этот рисунок показывает, что в помещении могут возникать резонансы на многих частотах. Хотя помещение экранированное, тем не менее возникает опасность помех от полей, создаваемых любыми источниками внутри помещения, излучение от которых происходит на частотах выше 49 МГц.

При резонансе для основного колебания Яцо электрическое поле имеет максимум в середине помещения и спадает при приближении к стенам (но не к потолку) по следующему закону:

Рг = sin sin 6

Рис. 5.8. Граничные условия в экранированном помещении

(5.14)

[45 50 55 00 OS 70 75 80 SO 700 W 1W 150 Ш150.

Частота, МГц

Рис. 5.9. Резонансные частоты экранированного помещения с размерами: 3,6 м (ширина), 5,4 м (длина), 2,4 м (высота)