خلية TEM

📅 آخر تحديث: ١ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

الخلية الكهرومغناطيسية المستعرضة ( TEM ) هي نوع من حجرات الاختبار تُستخدم لإجراء اختبارات التوافق الكهرومغناطيسي (EMC) أو التداخل الكهرومغناطيسي (EMI). وهي تسمح بإنشاء مجالات كهرومغناطيسية بعيدة المدى في بيئة صغيرة مغلقة، أو بالكشف عن المجالات الكهرومغناطيسية المنبعثة داخل الحجرة. [ 1 ]

وصف

خلية TEM عبارة عن غلاف يعمل كمحول كهرومغناطيسي، وهو محمي لتوفير عزل عن المجالات الكهرومغناطيسية الخارجية. يحتوي الغلاف على مادة موصلة ، تشكل جزءًا من خط نقل يمكن توصيله بكابلات محورية قياسية. يعمل الجزء الداخلي من الخلية كدليل موجي ، ويحول الإشارات الكهربائية إلى مجالات كهرومغناطيسية متجانسة ذات توزيع نمطي عرضي تقريبًا ، مشابه للفضاء الحر. يمكن التنبؤ بدقة بالمجالين الكهربائي والمغناطيسي داخل الخلية باستخدام الطرق العددية. التصميم الأصلي للخلية مستطيل الشكل، على الرغم من إدخال العديد من التعديلات والتحسينات عليه منذ ابتكاره في أوائل سبعينيات القرن الماضي. [ 2 ]

مبادئ التشغيل

تعمل الخلية إما على استقبال الانبعاثات الداخلية أو نقل الانبعاثات داخل الحجرة.

  • عند قياس الانبعاثات المشعة، يتم توصيل أحد طرفي الخط الميكروي بجهاز تحليل الطيف . أما الطرف الآخر فيتم إنهاؤه بحمل ترددات الراديو.
  • عند إجراء الحماية من الإشعاع، يتم توصيل أحد طرفي الخط الميكروي بمصدر إشعاع (مثل مولد إشارة ). أما الطرف الآخر فيتم إنهاؤه بحمل ترددات لاسلكية.
  • أثناء التشغيل، ينتقل الإشعاع المنبعث (سواء من الهوائي أو من الجهاز قيد الاختبار ) على طول الحجرة ويتم امتصاصه بواسطة الحمل الممتص في النهاية.
  • بالنسبة لاختبارات المناعة، يجب أن يكون توحيد المجال والاقتران القطبي المتقاطع للخلية ضمن حدود معينة تحددها IEC 61000-4-20. [ 3 ]

الاختلافات

خلية GTEM

خلية GTEM هي تصميم مُعدّل لخلية TEM، يسمح لها بالعمل في نطاق ترددات الجيجاهرتز . يشكّل الغلاف الخارجي هرمًا مستطيلًا طويلًا بقاعدة هرمية. تنتهي خلية GTEM بسطح مُبطّن بمادة ماصة للإشعاع ، مثل الرغوة المُحمّلة بالكربون، وتُبطّن الجدران الجانبية بمواد ماصة. تنتشر موجة كروية الشكل تقريبًا من المصدر إلى الموجه المخروطية، ونظرًا لصغر زاوية الفتح، يُمكن اعتبار الموجة الكروية غير المشوّهة موجة مستوية. يستخدم قسم حمل الإنهاء مادة ماصة للموجة الكهرومغناطيسية وحملًا مقاوميًا موزعًا لإنهاء التيار. عند الترددات المنخفضة، تعمل كحمل دائرة 50 أوم؛ أما عند الترددات العالية، فتُخفّف المواد الماصة من الموجات الساقطة كما في غرفة عديمة الصدى. وبهذه الطريقة، يتم تحقيق إنهاء من التيار المستمر إلى عدة جيجاهرتز. بعض القيود والتنازلات تحدّ من التطبيقات، مثل:

  • يقتصر بُعد الجهاز قيد الاختبار على 1/3 - 1/2 من ارتفاع الخلية الداخلية للحفاظ على مسافة آمنة لا تتداخل مع قياسات المناعة والانبعاثات، مما يضمن توحيد حجم المجال الكهرومغناطيسي في حدود +/-3 ديسيبل أو +/-5 ديسيبل على التوالي.
  • المقاومة السطحية للمعدن الموصل المستخدم في حالة GTEM ( الفولاذ المقاوم للصدأ غير مناسب في نطاق GHz بسبب ارتفاع مقاومته السطحية).
  • اختيار وجودة نوع مادة الامتصاص (رغوة الكربون غير فعالة تحت 80 ميجاهرتز، في حين أن مزيجًا من المواد الماصة الهجينة قادر على تغطية نطاق التردد من التيار المستمر إلى أكثر من 20 جيجاهرتز).
  • إن زيادة تردد تشغيل الخلية فوق GHz يزيد من نسبة مكونات الوضع غير المستعرض (ليس وضع TEM) مما يقلل من جودة القياس عن طريق إدخال وضع الاستقطاب المعقد والمتقاطع.

مراجع

  1. ↑ كروفورد، مايرون؛ وركمان (1979). استخدام خلية المجهر الإلكتروني النافذ لقياسات التوافق الكهرومغناطيسي للمعدات الإلكترونية . بولدر، كولورادو: وزارة التجارة الأمريكية / المكتب الوطني للمعايير. الصفحات 1-2 . 
  2. ↑ مالاريتش، كريسمير (2001-12-10). "تحليل التوافق الكهرومغناطيسي باستخدام خلايا TEM" .
  3. ↑ "دليل تدريب York EMC، GTEM" (ملف PDF) . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 13 أبريل 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 يناير 2013 .

فهرس

  • نوثوفر، أ، ألكسندر، إم جيه، بوزيك، دي، مارفن، أ وماكورماك، إل؛ دليل الممارسات الجيدة للقياس رقم 65: استخدام خلايا GTEM لقياسات EMC ، المختبر الوطني للفيزياء، 2003. ISSN 1368-6550.
  • استخدام خلايا GTEM لاختبار المناعة - هندسة التقييم