Obrázek (akustické) anechoidní komory
Akustické anechoické komory
Radiofrekvenční anechoidní komory
Vnitřní vzhled radiofrekvenční (RF) anechoidní komory je někdy podobný jako u akustické anechoidní komory, nicméně vnitřní povrchy RF anechoidní komory jsou pokryty materiálem pohlcujícím záření (RAM) namísto akusticky pohlcujícího materiálu . RF anechoidní komora se typicky používá k umístění zařízení pro provádění měření vzorů záření antény, elektromagnetické kompatibility (EMC) a měření radarového průřezu. Testování může být prováděno na objektech v plném rozsahu, včetně letadel, nebo na zmenšených modelech, kde je vlnová délka měřícího záření zmenšena v přímém poměru k cílové velikosti. Shodou okolností mnoho RF anechoidních komor, které používají pyramidální RAM, také vykazují některé vlastnosti akustické anechoidní komory.
Materiál absorbující záření
RAM je navržena a tvarována tak, aby co nejúčinněji absorbovala dopadající RF záření (známé také jako neionizující záření) z co největšího počtu dopadajících směrů. Čím účinnější je RAM, tím menší bude úroveň odraženého RF záření. Mnoho měření v oblasti elektromagnetické kompatibility (EMC) a vyzařování antény vyžaduje, aby rušivé signály vycházející z testovací sestavy, včetně odrazů, byly zanedbatelné, aby se zabránilo riziku vzniku chyb a nejasností v měření.
Jeden z nejefektivnějších typů RAM zahrnuje pole pyramidových tvarů, z nichž každé je vyrobeno z vhodně ztrátového materiálu. Aby mohly účinně pracovat, musí být všechny vnitřní povrchy anechoidní komory zcela pokryty RAM. Sekce RAM mohou být dočasně vyjmuty pro instalaci zařízení, ale musí být vyměněny před provedením jakýchkoli zkoušek. Aby byla RAM dostatečně ztrátová, nemůže být ani dobrým elektrickým vodičem, ani dobrým elektrickým izolátorem, protože ani jeden typ ve skutečnosti neabsorbuje žádnou energii. Musí to být mezistupeň materiálu, který absorbuje energii postupně řízeným způsobem, jak do něj dopadající vlna proniká. Typicky pyramidová RAM bude obsahovat pogumovaný pěnový materiál impregnovaný řízenými směsmi uhlíku a železa.
Alternativní typ RAM zahrnuje ploché desky z feritového materiálu v podobě plochých dlaždic připevněných na všechny vnitřní povrchy komory. Tento typ má užší pásmo než pyramidová RAM a je navržen tak, aby byl připevněn na dobré vodivé povrchy. Obecně je levnější, snáze se montuje a je odolnější než pyramidový typ RAM, ale při nižších frekvencích je méně účinný. Jeho výkon by však mohl být zcela dostačující, pokud se testy omezí na vyšší RF nebo mikrovlnné frekvence.
Účinnost oproti frekvenci
Detailní záběr pyramidální RAM
Kvalita výkonu RF anechoidní komory je dána její nejnižší zkušební frekvencí provozu, při které budou naměřené odrazy od vnitřních povrchů nejvýznamnější ve srovnání s vyššími frekvencemi. Pyramidní RAM je absorpční nejvíce, když dopadající vlna má normální výskyt na vnitřní povrch komory, když je výška pyramidy přibližně rovna , kde je vlnová délka volného prostoru. V souladu s tím zvýšení výšky pyramidy RAM pro stejnou (čtvercovou) základní velikost zvyšuje účinnost komory při nízkých frekvencích, ale vede ke zvýšení nákladů a snížení volného pracovního objemu, který je k dispozici uvnitř komory definované velikosti.
Montáž do stíněné místnosti
RF anechoidní komora je obvykle vestavěna do stíněné místnosti, navržena na principu Faradayovy klece. Je to proto, že většina RF testů, které vyžadují anechoidní komoru pro minimalizaci odrazů od vnitřních povrchů, také vyžaduje vlastnosti stíněné místnosti pro utlumení nežádoucích signálů pronikajících dovnitř a způsobujících rušení testovaného zařízení a zabránění úniku z testů pronikajících ven.
Velikost a uvedení do provozu komory
Vlastní zkušební sestavy obvykle vyžadují větší prostor, než je nutné pro prosté umístění zkušebního zařízení, zkoušeného hardwaru a souvisejících kabelů. Například kritéria pro vzdálenější pole stanovují minimální vzdálenost mezi vysílací anténou a přijímací anténou, která má být dodržena při měření vyzařovacích vzorů antény. Přihlédneme-li k tomu a k dodatečnému prostoru, který může být potřebný pro pyramidovou paměť RAM, znamená to, že i do mírně dimenzované komory je zapotřebí značná kapitálová investice. Pro většinu společností není taková investice do velké RF anechoické komory ospravedlnitelná, pokud není pravděpodobné, že bude používána nepřetržitě nebo snad pronajata. Někdy je u měření radarového průřezu možné zmenšit testované objekty a zmenšit velikost komory za předpokladu, že vlnová délka zkušebního kmitočtu je zmenšena v přímé úměře.
RF anechoické komory jsou normálně konstruovány tak, aby splňovaly elektrické požadavky jedné nebo více akreditovaných norem. Jakmile jsou postaveny, provádějí se přejímací zkoušky během uvedení do provozu, aby se ověřilo, zda jsou normy skutečně splněny. Za předpokladu, že jsou, bude za tímto účelem vydán certifikát platný po omezenou dobu.
Konfigurace zkušebních a podpůrných zařízení, která se mají používat v bezodrazových komorách, musí být vystaveny co nejmenšímu množství kovových (vodivých) povrchů, protože by mohly způsobit nežádoucí odrazy. Často se toho dosáhne použitím nevodivých plastových nebo dřevěných konstrukcí pro podporu zkoušeného zařízení. Tam, kde jsou kovové povrchy nevyhnutelné, mohou být po nastavení pokryty kusy RAM, aby se takový odraz co nejvíce minimalizoval.
Vyžaduje se pečlivé posouzení, zda umístit zkušební zařízení (na rozdíl od zkoušeného zařízení) na vnitřek nebo vnějšek komory. Obvykle může být umístěno mimo komoru za předpokladu, že není náchylné k rušení vnějšími poli, která by jinak uvnitř komory nebyla. To má tu výhodu, že se uvnitř zmenšují odrazové plochy, ale vyžaduje to dodatečné kabely a zvlášť dobré filtrování. Zbytečné kabely a/nebo špatné filtrování mohou zachytit rušení zvenčí a vést je dovnitř. Dobrým kompromisem může být instalace zařízení pro lidské rozhraní (například osobních počítačů), elektricky hlučných a vysoce výkonných zařízení zvenčí a citlivých zařízení zevnitř.
Jednou z užitečných aplikací optických kabelů je zajištění komunikačních spojů pro přenos signálů uvnitř komory. Vláknové kabely jsou nevodivé a mají malý průřez, a proto ve většině aplikací způsobují zanedbatelné odrazy.
Je normální filtrovat elektrické zdroje pro použití v anechoidní komoře, protože nefiltrované zdroje představují riziko nežádoucího přenosu signálů do komory a z ní podél napájecích kabelů.
Zdravotní a bezpečnostní rizika spojená s RF anechoickou komorou
Následující zdravotní a bezpečnostní rizika jsou spojena s RF anechoidními komorami:
Pracovníci nejsou obvykle během měření uvnitř komory povoleni, protože to může nejen způsobit nežádoucí odrazy od lidského těla, ale může to být také radiačním nebezpečím pro dotyčný personál, pokud jsou zkoušky prováděny při vysokých radiofrekvenčních výkonech. Tato rizika jsou způsobena radiofrekvenčním nebo neionizujícím zářením, a nikoli ionizujícím zářením s vyšší energií.
Vzhledem k tomu, že RAM je vysoce absorpční pro RF záření, dopadající záření bude generovat teplo uvnitř RAM. Pokud se toto nepodaří dostatečně rozptýlit, existuje riziko, že se mohou vytvořit horká místa a teplota RAM může vzrůst až do bodu spalování. To může být riziko, pokud se vysílací anténa neúmyslně dostane příliš blízko k RAM. I pro poměrně malé úrovně vysílacího výkonu mohou antény s vysokým ziskem soustředit výkon dostatečně na to, aby způsobily vysoký výkonový tok v blízkosti svých otvorů. Ačkoli se nedávno vyrobená RAM běžně ošetřuje zpomalovačem hoření, aby se taková rizika snížila, je obtížné je zcela eliminovat. Přidání zasouvací teleskopické sprinklerové hlavice může snížit riziko požáru.
Bezpečnostní předpisy obvykle vyžadují instalaci plynového protipožárního systému včetně detektorů kouře. Plynné protipožární systémy zabraňují škodám způsobeným hasicí látkou, které by jinak zhoršily škody způsobené samotným požárem. Běžnou plynnou protipožární látkou je oxid uhličitý. Obvykle je systém detekce požáru napojen na napájení komory uspořádané tak, aby ji v případě detekce kouře nebo požáru odpojil.