Информация по применению систем генераторов электрического поля серии АА
Компания AR rf/microwave Instrumentation отвечает на этот вопрос, запуская свою серию АА систем генераторов поля. Эти системы могут создавать напряженность поля до 50 В/м в диапазонах 18-26,5 ГГц и 26,5-40 ГГц. АА система состоит из твердотельного усилителя и антенны, объединенных в один корпус, который затем может быть соединен с монтируемым в стойку блоком питания и ВЧ маршрутизации.
Общая информация о серии АА
Продукты серии АА разработаны как недорогое и высоконадежное решение старой проблемы дорогостоящих и ненадежных усилителей на ЛБВ для создания низкоуровневых, высокочастотных электрических полей. Обычно в диапазонах 18 – 26.5 ГГц (K-Band) и 26.5 – 40 ГГц (Ka-Band), наименьший доступный ЛБВ усилитель по ВЧ мощности составляет около 40 Ватт, что обеспечивает напряженность поля до 200 В/м. До недавнего времени это было единственным решением для создания электрических полей в этих диапазонах частот. До настоящего времени твердотельные ВЧ усилители на этих частотах и уровнях мощности отсутствовали. Однако, компания AR смогла изменить это, максимизировав потенциал последних новейших технологий. Серия АА может создавать напряженность поля до 50 В/м на расстоянии 1 метр от 18 – 26.5 ГГц и 26.5 – 40 ГГц практически за треть стоимости «маломощных» ЛБВ усилителей. Также важно помнить, что отказы ЛБВ усилителей могут привести к месяцам простоя на период их ремонта. Данное твердотельное решение предлагает значительно более высокое среднее время наработки отказа (MTBF) и гораздо более короткое время ремонта.
Модели AA18G26 и AA26G40 состоят из антенны, напрямую установленной на твердотельный усилитель, с достаточным теплоотводом и системой обнаружения неисправностей при перегреве. Соединив антенну напрямую с усилителем, можно устранить потери кабеля и доставлять максимум мощности от усилителя на антенну. Есть две доступные опции внутри каждого диапазона частот. Опции -20 и -50 указывают на гарантированный минимум напряженности поля 20 В/м или 50 В/м, который выдает каждая система. Чтобы минимизировать издержки, в серии АА используется усиление антенны, а не усиление усилителя для получения большей напряженности поля. В Таблице 1 приведён список всех вариантов систем генерации поля серии АА с соответствующим диапазоном частот, напряженности поля и размером сварной точки антенны.
Для взаимодействия с моделями AA18G26 и AA26G40 компания AR разработала AA1000 (Рис. 3). Это устройство предназначено для передачи ВЧ сигналов и подачи постоянного тока на усилитель и внутренние охлаждающие вентиляторы во всех моделях серии АА. Что касается ВЧ сигналов, AA1000 получает ВЧ сигнал от внешнего источника и распределяет его через переключатель, прежде чем покинуть устройство и отправиться к AA18G26 или AA26G40 по коаксиальным проводам с низкими потерями. Этот переключатель действует как автоматическое отключение при обнаружении неисправности. Неисправности определяются за счет отслеживания постоянного тока, поставляемого на усилитель и вентиляторы. Постоянный ток генерируется внутренними источниками питания и поставляется на устройство через твинаксиальные кабели. Это контролируется либо передней панелью, либо дистанционным управлением через GPIB, RS-232, Fiber Optic, USB или Ethernet. Также есть система блокировки. Используя программы компании AR – пакет EMC, emcware, система АА обменивается данными также как и AR усилитель, что еще больше упрощает ее внедрение в лабораторные испытательные установки.
При всех возможностях, описанных выше, установка оборудования серии АА достаточно проста. Рис.4 показывает базовую схему установки. Оборудование, выделенное оранжевым цветом, предоставляется компанией AR.
Как уже было отмечено, серия АА была разработана как надежное недорогое решение для тестирования напряженности полей в диапазонах частот 18 –26.5 ГГц и 26.5 – 40 ГГц. Это включает в себя большой перечень устройств. Прежде всего серия АА удовлетворяет нескольким требованиям стандарта RS103 MIL-STD-461. В частности, могут быть выполнены следующие уровни тестовой платформы:
- орабли (металлические) (под палубой) – 10 В/м
- Корабли (не металлические) (под палубой) – 10 В/м
- Подводные лодки (внутри) – 10 В/м
- Земля – 50 В/м
- Космос – 20 В/м
Данные требования выполняются с минимальным изменением стандартной тестовой установки для RS103. Нужно заметить, изменения в результате использования оборудования серии АА являются приемлемыми для MIL-STD-461. Рис. 5 показывает стандартную тестовую установку RS103 с применением оборудования серии АА.
Пожалуйста, имейте в виду, что RS103 – не единственное устройство для серии АА. На сегодняшнем быстро развивающемся рынке технологии постоянно сталкиваются с угрозами при более высоких рабочих частотах. Одним из таких примеров является 5G. Хорошо известно, что 5G выходит на рынок и будет использовать частоты в Ка-диапазоне. Другие виды связи, например, спутниковая связь, уже перемещаются в К и Ка-диапазоны, чтобы использовать скорость и более широкие полосы пропускания. Многие сегодняшние и будущие радарные установки также существуют в К и Ка диапазонах. Чтобы соответствовать этим изменениям рабочих частот, многие EMC стандарты также начинают повышать частоту.
Заключение
Чтобы решить давнишнюю проблему дорогих и ненадежных усилителей на лампах бегущей волны, компания AR разработала новое решение для тестирования устойчивости к излучаемой напряженности слабых полей в диапазоне 18-40 ГГц. Системы генерирования полей серии АА могут создавать напряженность поля до 50 В/м в диапазоне частот 18 – 26.5 ГГц и 26.5 – 40 ГГц. Продукты серии АА используют твердотельную технологию для более надежного и менее дорогого решения по сравнению со стандартными ЛБВ усилителями. Более того, используя программу emcware от AR, можно управлять и следить за системой так же, как за любым другим усилителем ARI, упрощая общее управления для инженера-испытателя.
Источник:vertassets.blob.core.windows.net
