管理层要求您从头开始构建一个新的EMC测试设施。在其他项目中,您需要在开放区域测试站点(OATS)或RF半消声室(SAC)之间做出决定。你怎么决定?对于那些去过那里的人来说,选择是明确的,但有哪些因素可能会影响决定?
燕麦片的设计
标准中对OATS的定义基本上是指地面上没有可能反射射频能量的物体的大面积区域。该标准一般要求金属接地平面和最小的透明面积。这个清晰的区域被描述为一个椭圆区域,其长轴是测量距离的两倍,其短轴是测量距离的根号3倍。纯燕麦不会在EUT或整个场地上有一个天气保护罩。
SAC的设计
简单来说,SAC是在墙壁和天花板上内衬射频吸收材料的射频屏蔽盒,以模拟环境中无燕麦。在过去,一个好的SAC的设计既是科学也是艺术,工程师们尝试了许多不同的设计,目的是指定一个能满足与OATS相同要求的腔室,同时又不会让他们的雇主破产。今天,腔室制造商有更好的吸收材料来工作,一旦他们咨询了尺寸要求,为客户设计的工作就变成了以一种方便测试预期产品的方式布置设施。
在OATS中有哪些注意事项和“陷阱”?
虽然OATS的概念相当简单,但其细节使其更加复杂。
首先,也是最重要的是,OATS必须建造在一个满足看似相互冲突的要求的位置。理想情况下,OATS应该建在公司方便的位置。开发设施和OATS之间的旅行距离和时间应保持在最低限度,以避免人员和硬件在站点之间移动的非生产性时间。
OATS必须安装在环境射频信号最小(如果有的话)的地方。这意味着它应该建在无线电(尤其是调频广播)和电视接收不好的地方。否则,OATS的操作员必须识别接收到的每个信号,并确定它是来自EUT还是环境信号。如果这是唯一可用的排放测试设施,那么很有可能(作者认为)由于当地电台或电视台掩盖了排放,因此完全漏掉了排放。
多年来,许多工程师已经证明,透明区域椭圆的最小尺寸是不够的。位于加州库比蒂诺的惠普公司的工程师认为这些尺寸应该翻倍,而位于华盛顿州杜邦的英特尔公司的一名工程师进行的进一步调查表明,即使将尺寸翻倍,也有必要采取进一步的缓解措施来满足NSA的要求。对于10米的OATS(10米是测量距离),这需要大面积的地面,最好是位于偏远地区。作者在近30年前建造了一个可能是终极的燕麦,当时他建造了一个30米的燕麦,有一个两倍大小的透明区域椭圆,然后只在10米处使用它。显然是意外过度,但它消除了地面上物体反射的任何问题。然而,该网站确实面临着其他挑战。
在SAC中有哪些注意事项和“陷阱”?
首先要考虑的是财务问题。公司会承诺支付SAC的费用吗?一个10米的SAC是一个主要的设施,并不便宜。价格低至约1,000,000美元,根据所需的尺寸和功能,价格也大幅上涨。
一旦你解决了成本问题,还有什么需要考虑的呢?
SAC将设在哪里?公司是否已经有合适的设备?天花板够高吗?或者公司正在建造一个新的设施来安置商会?是否有足够的空间放置试验室、控制室(或工作台)和样品准备区?测试设备和测试样品的存储空间如何?从操作和方便的角度考虑,设施将如何布局?如果SAC进入现有的建筑,是否有足够的设施?电力、空调、压缩空气?如果你在国际上销售你的产品,你将如何在实验室建造的地方通常看不到的频率和电压下提供电力?
OATS vs SAC
让我们来看看OATS与SAC的一些优点和缺点。
原则上来说,燕麦是一种相当简单的设备,可以设计和建造。通过反复试验可以学到许多细节,但基本原理很简单。与SAC相比,它的优势在于建造成本更低。我没说“便宜”,我说的是没那么贵。燕麦设施的建造只需几十万美元,再加上土地成本。它们可能要昂贵得多,这取决于尺寸、地面平面的构造方式以及EUT甚至场地的天气保护方式。在任何大都市地区,土地都是一个主要的成本因素。不考虑其他因素,“更便宜”总是吸引精打细算的人。
另一方面,OATS应建在射频环境最小的位置。这就排除了在大都市地区设立无线电台的可能性,因为那里有许多广播电台、电视台和其他广播服务在运作。多年来,作者曾看到OATS设施甚至建在建筑物的屋顶上。“土地”很便宜,但你不得不问,在屋顶的桅杆上安装电视天线和在屋顶上安装燕麦有什么不同(那时候有线电视还不像今天这么普遍)。在需要低环境的地方并不是放置测试设备的最佳地点。在任何情况下,低环境要求通常需要将OATS放置在远离市区的地方,并且由于往返现场的旅行时间增加了运营成本。而且,虽然在建设开始时,给定的位置可以满足这一要求,但作者已经看到由于RF环境信号增加,随着时间的推移,优秀的OATS位置变得无法使用,导致设施在几年后被废弃。
虽然OATS的设计看起来很简单,但作者却遇到过建造得“太好”的问题。之前提到的30米燕麦的地面平面在混凝土板上,用激光射平。很平的。这是一个好主意,但即使在加利福尼亚也会下雨,一个完全水平的混凝土板也不能很好地排水,导致水进入地下设施,如电缆连接盒等。当他在西北地区(那里经常下雨)建造OATS设施时,地面是在木甲板上的,排水不是问题。注意可能用于在EUT上构建覆盖层的不同材料之间的传播速度差异。在EUT和天线之间的墙壁上要有均匀的设计,否则可能会发现意想不到的结果。找时间边喝啤酒边问作者这件事,很有教育意义。
燕麦需要定期维护,以防止运行问题。天线桅杆的牵引绳和支撑绳必须定期检查或更换,因为它们由于太阳射线中的紫外线而损坏。如果进展得太远,这种恶化可能会导致天线损坏(这里的经验声音)。哦,当闪电击中天线桅杆时会发生什么?它已经发生了。
将OATS及其问题与SAC进行比较,SAC有以下优点和缺点(主要的一个)。
SAC可以建在任何你有空间的地方。由于其设计,它不受当地电台和电视台的干扰。即使是一个业余电台,它有一个(合法的)1500瓦放大器和一个漂亮的波束天线,就在房间对面的街道上,也不是问题。SAC必须被正确地设计和建造,但在今天,这并不是一个主要的困难。天气保护不是问题,因为SAC是在室内建造的。
方便地定位SAC可以最大限度地减少人员往返实验室的时间和成本。它甚至可能位于开发小组的大厅里,这使得从最初的实验到最终的合格测试的所有测试都非常方便。
天线桅杆机构的定期维护大大减少,因为是需要的家伙绳索。与OATS不同的是,在室内没有任何风需要处理。仍然有一些东西需要检查和清洁,但它们不需要经常使用。你确实需要保护吸收材料不受好奇的人的伤害,他们不知道仅仅通过挤压材料来看看它的感觉就会造成损害。你可以考虑在腔室外放置一个样品,在那里他们可以满足他们的好奇心,而不会对工作材料造成伤害。
与OATS相比,SAC的主要缺点是成本。与SAC相比,构建OATS的初始现金支出要少得多。然而,随着时间的推移,SAC是更好的选择。是的,作者表现出了他的偏见。
结论
作者坦率地承认他倾向于10米射频半消声室而不是燕麦。它来自于数十年使用这两种设施的经验。SAC可以建在一个对公司来说方便得多的地方。它比OATS占用的空间要小得多,通常需要的持续维护也更少。它不会受到现有或未来射频环境信号的影响。虽然最初的建造成本较高(忽略土地征用成本),但由于减少了旅行和维护费用,在设施的整个生命周期中成本较低。选择留给读者(和他的公司),但你必须问自己,为什么很少有新的燕麦设备被建造,而室内制造商仍然在经营。
还要记住,标准会随着时间而变化。无论你选择哪种方式(OATS或SAC),都是很好的洞察力和设计设施,这样如果有必要进行修改,就可以在未来纳入,而不必从头开始建造一个新的设施。是的,标准委员会确实试图避免这样的事情,但有时一个看似无害的变化会对实验室设计产生重大影响。给自己留些回旋的余地。