Испытания без помех. Безэховые камеры – новые возможности для российской промышленности.

Несмотря на кажущуюся простоту, создание безэховой камеры требует серьезного инженерного потенциала и кропотливой работы с множеством сложных расчетов.

Безэховая камера - это некая среда, которая, в зависимости от ее устройства и предназначения, позволяет обеспечить точное измерение характеристик электромагнитных волн различного оборудования или создать равномерное распределение звуковых колебаний. Это то пространство, где можно тестировать устройство без каких-либо существенных помех. Для создания такой безэховой среды требуются специализированные поглотители, настроенные на нижнюю границу измеряемого частотного диапазона, а также дополнительные элементы, обеспечивающие требуемые характеристики согласно ГОСТам и другим стандартам. В зависимости от вида измеряемых волн существуют акустические и радиочастотные экранированные, безэховые и полубезэховые камеры. А также их частный случай – реверберационные камеры.

Несмотря на кажущуюся простоту, создание безэховой камеры требует серьезного инженерного потенциала и кропотливой работы с множеством сложных расчетов.

Безэховая камера - это некая среда, которая, в зависимости от ее устройства и предназначения, позволяет обеспечить точное измерение характеристик электромагнитных волн различного оборудования или создать равномерное распределение звуковых колебаний. Это то пространство, где можно тестировать устройство без каких-либо существенных помех. Для создания такой безэховой среды требуются специализированные поглотители, настроенные на нижнюю границу измеряемого частотного диапазона, а также дополнительные элементы, обеспечивающие требуемые характеристики согласно ГОСТам и другим стандартам. В зависимости от вида измеряемых волн существуют акустические и радиочастотные экранированные, безэховые и полубезэховые камеры. А также их частный случай – реверберационные камеры.

Самой простейшей радиочастотной камерой является обычная экранированная камера, выполненная по принципу клетки Фарадея. Она представляет собой некий замкнутый объем из модульных конструкций, который позволяет защищать секретную информацию по радиочастотному каналу. Основным назначением таких конструкций является фильтрация и исключение нежелательных помех по сети питания. Радиосигнал не может уйти из экранированной камеры и попасть внутрь нее. Экранированные камеры могут быть использованы для защиты жизни и здоровья персонала от вредного воздействия мощных электромагнитных полей, например, на космодромах или при испытаниях с высоким уровнем напряженности поля. Такие камеры также защищают от разрушительного электромагнитного воздействия и электронные устройства различных систем управления. В безэховой радиочастотной камере основой является тот же экран, по сути, это металлический короб с различными фильтрами и специальными системами ввода и вывода. Вутренняя поверхность экранированного помещения покрывается специальным материалом, который поглощает радиоволны определенного диапазона частот – от 9 кГц до 110 ГГц. Таким образом безэховая камера обеспечивает определенную среду, в которой можно проводить те или иные испытания, предписанные ГОСТами. Полубезэховая камера конструктивно отличается от безэховой тем, что ее пол не покрыт радиопоглощающим материалом. Полубезэховое помещение разрабатывается под стандарты электромагнитной совместимости (ЭМС). Полубезэховое помещение удобно для измерения крупногабаритного изде-лия, например, автомобиля. Полубезэховую камеру используют в тех случаях, когда применяются ГОСТы с достаточно широкими допусками как по радиопоглощению, так и по точности измерения. В основном такие помещения применяют в гражданском промышленном секторе в крупносерийном производстве. Радиочастотные безэховые и полубезэховые камеры используются для настроек различных антенн, радиолокации, при испытаниях ЭМС радаров, систем радиолокационной борьбы, блоков системы зажигания двигателей, блоков управления и коммутации.

Безэховая камера – это, конечно, не только «коробка» и поглощающий материал, но и целый комплекс контрольно-измерительного оборудования, а также дополнительных устройств, обеспечивающих механическое перемещение испытуемого устройства или тестового оборудования. Фактически это полностью оборудованный стенд с рабочим местом. Кстати, и сама по себе «коробка» требует умелого обращения. Например, стойка с оборудованием способна за 20-30 минут прогреть достаточно большую по объему камеру с 18 до 35 градусов, и потому неправильная организация вентиляционной системы в безэховой радиочастотной камере может привести к пожару или непригодным для работы условиям внутри помещения.

Безэховая камера позволяет испытать оборудование на ЭМС, смоделировать экстремальные ситуации, когда возникает большая напряженность поля рядом с испытуемым объектом – бортовым или пилотируемым оборудованием. Это убедительно подтверждает актуальность использования безэховых камер в эпоху радиочастотного оружия. Ведь если, к примеру, самолет подвергнется воздействию мощного электромагнитного импульса, посланного противником, возникнет риск выхода из строя бортового оборудования из-за разрушительной помехи, что, в свою очередь, чревато потерей управления и крушением летательного аппарата.

Основу реверберационных радиочастотных камер также составляет экранированное помещение неправильной геометрической формы. Современные реверберационные камеры могут изменять геометрию рабочего пространства за счет тюнеров – специальных поворотных устройств с металлическими пластинами, выстраивающих электромагнитное поле таким образом, чтобы сфокусировать энергию в нужной точке.

Реверберационные камеры являются одним из инструментов испытаний на ЭМС. Если в безэховых камерах основной принцип — это поглощение того или иного вида колебаний, то в реверберационных камерах, напротив, обеспечивается жесткая среда воздействия, где полностью отсутствует поглощение и нет стоячих волн, которые, в свою очередь, могут снизить уровень напряженности. В реверберационной камере нет радиопоглощающего материала и задача этой камеры – в первую очередь увеличивать воздействие за счет многократного переотражения, благодаря чему появляется возможность создать сильное электромагнитное поле меньшим ресурсом оборудования, меньшей мощностью. В безэховых камерах используются мощные твердотельные усилители или усилители на лампах бегущей волны.

В строительстве радиочастотных экранированных безэховых и реверберационных камерах одним из самых важных аспектов является подборка дверей. В их торцах есть механизмы, сделанные из меди, бериллия, бронзы. Именно эти дверные механизмы в правильной компоновке с радиопоглощающим материалом по периметру двери дают экранировку и хорошие результаты по радиопоглощению.

Пожалуй, самым трудоемким и сложным процессом является процесс создания безэховой камеры для антенных измерений. Для такого типа измерений не требуется слишком высокого уровня ослабления сигнала, которые обеспечивают современные экранированные камеры, однако основной проблемой является организация измерений для различного типа антенн.

Для измеряемой антенны важно, в какой плоскости она находится. Коллиматор с помощью опорных антенн и физики процесса распределения радиоэлектронного сигнала позволяет полностью имитировать дальнюю зону. Благодаря этому размеры испытательной камеры сокращаются на 95%. Также есть понятие ближней зоны, когда измерения характеристик проводятся в непосредственной близости от тестируемой антенны на расстоянии, зависящем от длины волны и размеров испытуемого устройства. На практике возможно комбинирование ближней и дальней зон с помощью подвижных слайдеров. Комбинация ближней и дальней зон в безэховой камере дает широкие возможности по испытанию антенн разного типа. За последние 5-7 лет действительно вырос интерес к испытаниям в безэховых камерах. Прежде всего потому, что теперь есть что в них испытывать: развивается оборонка и космические технологии, это стимулировало увеличение потребности в диагностическом и испытательном оборудовании. Акустическими и радиочастотными помещениями пользуются преимущественно предприятия отечественного ВПК.

Однако не все безэховые камеры соответствуют новым международным или хотя бы старым советским и российским стандартам. Где-то не хватает оборудования, чтобы обеспечить полное соответствие продукции ГОСТу. Где-то работают старые неоткалиброванные камеры, где-то используют нератифицированный стандарт. В ГОСТах прописано, какой методикой нужно испытывать в безэховых акустических и радиолокационных камерах тот или иной объект. Проблема в том, что эти требования далеко не всегда совпадают с международными стандартами тестирований.

Установить на предприятии безэховую камеру – недешевое удовольствие. Поэтому многие компании кооперируются и организуют совместные испытательные центры. Эти испытательные центры выдают сертификаты соответствия протестированного оборудования тому или иному стандарту. В России нужно больше строить комплексы по радиоэлектронным и акустическим испытаниям, своего рода «безэховые центры компетенций». С учетом курсовой разницы и некритичного технологического отставания российские центры смогут привлекать иностранные компании. Нынешним положением должны активнее пользоваться предприятия ВПК, ведь оказание сторонним компаниям услуг по испытаниям в безэховых камерах поможет стать им более рентабельными.

Несмотря на кажущуюся простоту, создание безэховой камеры требует серьезного инженерного потенциала и кропотливой работы с множеством сложных расчетов.

Безэховая камера - это некая среда, которая, в зависимости от ее устройства и предназначения, позволяет обеспечить точное измерение характеристик электромагнитных волн различного оборудования или создать равномерное распределение звуковых колебаний. Это то пространство, где можно тестировать устройство без каких-либо существенных помех. Для создания такой безэховой среды требуются специализированные поглотители, настроенные на нижнюю границу измеряемого частотного диапазона, а также дополнительные элементы, обеспечивающие требуемые характеристики согласно ГОСТам и другим стандартам. В зависимости от вида измеряемых волн существуют акустические и радиочастотные экранированные, безэховые и полубезэховые камеры. А также их частный случай – реверберационные камеры.

Самой простейшей радиочастотной камерой является обычная экранированная камера, выполненная по принципу клетки Фарадея. Она представляет собой некий замкнутый объем из модульных конструкций, который позволяет защищать секретную информацию по радиочастотному каналу. Основным назначением таких конструкций является фильтрация и исключение нежелательных помех по сети питания. Радиосигнал не может уйти из экранированной камеры и попасть внутрь нее. Экранированные камеры могут быть использованы для защиты жизни и здоровья персонала от вредного воздействия мощных электромагнитных полей, например, на космодромах или при испытаниях с высоким уровнем напряженности поля. Такие камеры также защищают от разрушительного электромагнитного воздействия и электронные устройства различных систем управления. В безэховой радиочастотной камере основой является тот же экран, по сути, это металлический короб с различными фильтрами и специальными системами ввода и вывода. Вутренняя поверхность экранированного помещения покрывается специальным материалом, который поглощает радиоволны определенного диапазона частот – от 9 кГц до 110 ГГц. Таким образом безэховая камера обеспечивает определенную среду, в которой можно проводить те или иные испытания, предписанные ГОСТами. Полубезэховая камера конструктивно отличается от безэховой тем, что ее пол не покрыт радиопоглощающим материалом. Полубезэховое помещение разрабатывается под стандарты электромагнитной совместимости (ЭМС). Полубезэховое помещение удобно для измерения крупногабаритного изде-лия, например, автомобиля. Полубезэховую камеру используют в тех случаях, когда применяются ГОСТы с достаточно широкими допусками как по радиопоглощению, так и по точности измерения. В основном такие помещения применяют в гражданском промышленном секторе в крупносерийном производстве. Радиочастотные безэховые и полубезэховые камеры используются для настроек различных антенн, радиолокации, при испытаниях ЭМС радаров, систем радиолокационной борьбы, блоков системы зажигания двигателей, блоков управления и коммутации.

Безэховая камера – это, конечно, не только «коробка» и поглощающий материал, но и целый комплекс контрольно-измерительного оборудования, а также дополнительных устройств, обеспечивающих механическое перемещение испытуемого устройства или тестового оборудования. Фактически это полностью оборудованный стенд с рабочим местом. Кстати, и сама по себе «коробка» требует умелого обращения. Например, стойка с оборудованием способна за 20-30 минут прогреть достаточно большую по объему камеру с 18 до 35 градусов, и потому неправильная организация вентиляционной системы в безэховой радиочастотной камере может привести к пожару или непригодным для работы условиям внутри помещения.

Безэховая камера позволяет испытать оборудование на ЭМС, смоделировать экстремальные ситуации, когда возникает большая напряженность поля рядом с испытуемым объектом – бортовым или пилотируемым оборудованием. Это убедительно подтверждает актуальность использования безэховых камер в эпоху радиочастотного оружия. Ведь если, к примеру, самолет подвергнется воздействию мощного электромагнитного импульса, посланного противником, возникнет риск выхода из строя бортового оборудования из-за разрушительной помехи, что, в свою очередь, чревато потерей управления и крушением летательного аппарата.

Основу реверберационных радиочастотных камер также составляет экранированное помещение неправильной геометрической формы. Современные реверберационные камеры могут изменять геометрию рабочего пространства за счет тюнеров – специальных поворотных устройств с металлическими пластинами, выстраивающих электромагнитное поле таким образом, чтобы сфокусировать энергию в нужной точке.

Реверберационные камеры являются одним из инструментов испытаний на ЭМС. Если в безэховых камерах основной принцип — это поглощение того или иного вида колебаний, то в реверберационных камерах, напротив, обеспечивается жесткая среда воздействия, где полностью отсутствует поглощение и нет стоячих волн, которые, в свою очередь, могут снизить уровень напряженности. В реверберационной камере нет радиопоглощающего материала и задача этой камеры – в первую очередь увеличивать воздействие за счет многократного переотражения, благодаря чему появляется возможность создать сильное электромагнитное поле меньшим ресурсом оборудования, меньшей мощностью. В безэховых камерах используются мощные твердотельные усилители или усилители на лампах бегущей волны.

В строительстве радиочастотных экранированных безэховых и реверберационных камерах одним из самых важных аспектов является подборка дверей. В их торцах есть механизмы, сделанные из меди, бериллия, бронзы. Именно эти дверные механизмы в правильной компоновке с радиопоглощающим материалом по периметру двери дают экранировку и хорошие результаты по радиопоглощению.

Пожалуй, самым трудоемким и сложным процессом является процесс создания безэховой камеры для антенных измерений. Для такого типа измерений не требуется слишком высокого уровня ослабления сигнала, которые обеспечивают современные экранированные камеры, однако основной проблемой является организация измерений для различного типа антенн.

Для измеряемой антенны важно, в какой плоскости она находится. Коллиматор с помощью опорных антенн и физики процесса распределения радиоэлектронного сигнала позволяет полностью имитировать дальнюю зону. Благодаря этому размеры испытательной камеры сокращаются на 95%. Также есть понятие ближней зоны, когда измерения характеристик проводятся в непосредственной близости от тестируемой антенны на расстоянии, зависящем от длины волны и размеров испытуемого устройства. На практике возможно комбинирование ближней и дальней зон с помощью подвижных слайдеров. Комбинация ближней и дальней зон в безэховой камере дает широкие возможности по испытанию антенн разного типа. За последние 5-7 лет действительно вырос интерес к испытаниям в безэховых камерах. Прежде всего потому, что теперь есть что в них испытывать: развивается оборонка и космические технологии, это стимулировало увеличение потребности в диагностическом и испытательном оборудовании. Акустическими и радиочастотными помещениями пользуются преимущественно предприятия отечественного ВПК.

Однако не все безэховые камеры соответствуют новым международным или хотя бы старым советским и российским стандартам. Где-то не хватает оборудования, чтобы обеспечить полное соответствие продукции ГОСТу. Где-то работают старые неоткалиброванные камеры, где-то используют нератифицированный стандарт. В ГОСТах прописано, какой методикой нужно испытывать в безэховых акустических и радиолокационных камерах тот или иной объект. Проблема в том, что эти требования далеко не всегда совпадают с международными стандартами тестирований.

Установить на предприятии безэховую камеру – недешевое удовольствие. Поэтому многие компании кооперируются и организуют совместные испытательные центры. Эти испытательные центры выдают сертификаты соответствия протестированного оборудования тому или иному стандарту. В России нужно больше строить комплексы по радиоэлектронным и акустическим испытаниям, своего рода «безэховые центры компетенций». С учетом курсовой разницы и некритичного технологического отставания российские центры смогут привлекать иностранные компании. Нынешним положением должны активнее пользоваться предприятия ВПК, ведь оказание сторонним компаниям услуг по испытаниям в безэховых камерах поможет стать им более рентабельными. Самой простейшей радиочастотной камерой является обычная экранированная камера, выполненная по принципу клетки Фарадея. Она представляет собой некий замкнутый объем из модульных конструкций, который позволяет защищать секретную информацию по радиочастотному каналу. Основным назначением таких конструкций является фильтрация и исключение нежелательных помех по сети питания. Радиосигнал не может уйти из экранированной камеры и попасть внутрь нее. Экранированные камеры могут быть использованы для защиты жизни и здоровья персонала от вредного воздействия мощных электромагнитных полей, например, на космодромах или при испытаниях с высоким уровнем напряженности поля. Такие камеры также защищают от разрушительного электромагнитного воздействия и электронные устройства различных систем управления. В безэховой радиочастотной камере основой является тот же экран, по сути, это металлический короб с различными фильтрами и специальными системами ввода и вывода. Вутренняя поверхность экранированного помещения покрывается специальным материалом, который поглощает радиоволны определенного диапазона частот – от 9 кГц до 110 ГГц. Таким образом безэховая камера обеспечивает определенную среду, в которой можно проводить те или иные испытания, предписанные ГОСТами. Полубезэховая камера конструктивно отличается от безэховой тем, что ее пол не покрыт радиопоглощающим материалом. Полубезэховое помещение разрабатывается под стандарты электромагнитной совместимости (ЭМС). Полубезэховое помещение удобно для измерения крупногабаритного изде-лия, например, автомобиля. Полубезэховую камеру используют в тех случаях, когда применяются ГОСТы с достаточно широкими допусками как по радиопоглощению, так и по точности измерения. В основном такие помещения применяют в гражданском промышленном секторе в крупносерийном производстве. Радиочастотные безэховые и полубезэховые камеры используются для настроек различных антенн, радиолокации, при испытаниях ЭМС радаров, систем радиолокационной борьбы, блоков системы зажигания двигателей, блоков управления и коммутации.

Безэховая камера – это, конечно, не только «коробка» и поглощающий материал, но и целый комплекс контрольно-измерительного оборудования, а также дополнительных устройств, обеспечивающих механическое перемещение испытуемого устройства или тестового оборудования. Фактически это полностью оборудованный стенд с рабочим местом. Кстати, и сама по себе «коробка» требует умелого обращения. Например, стойка с оборудованием способна за 20-30 минут прогреть достаточно большую по объему камеру с 18 до 35 градусов, и потому неправильная организация вентиляционной системы в безэховой радиочастотной камере может привести к пожару или непригодным для работы условиям внутри помещения.

Безэховая камера позволяет испытать оборудование на ЭМС, смоделировать экстремальные ситуации, когда возникает большая напряженность поля рядом с испытуемым объектом – бортовым или пилотируемым оборудованием. Это убедительно подтверждает актуальность использования безэховых камер в эпоху радиочастотного оружия. Ведь если, к примеру, самолет подвергнется воздействию мощного электромагнитного импульса, посланного противником, возникнет риск выхода из строя бортового оборудования из-за разрушительной помехи, что, в свою очередь, чревато потерей управления и крушением летательного аппарата.

Основу реверберационных радиочастотных камер также составляет экранированное помещение неправильной геометрической формы. Современные реверберационные камеры могут изменять геометрию рабочего пространства за счет тюнеров – специальных поворотных устройств с металлическими пластинами, выстраивающих электромагнитное поле таким образом, чтобы сфокусировать энергию в нужной точке.

Реверберационные камеры являются одним из инструментов испытаний на ЭМС. Если в безэховых камерах основной принцип — это поглощение того или иного вида колебаний, то в реверберационных камерах, напротив, обеспечивается жесткая среда воздействия, где полностью отсутствует поглощение и нет стоячих волн, которые, в свою очередь, могут снизить уровень напряженности. В реверберационной камере нет радиопоглощающего материала и задача этой камеры – в первую очередь увеличивать воздействие за счет многократного переотражения, благодаря чему появляется возможность создать сильное электромагнитное поле меньшим ресурсом оборудования, меньшей мощностью. В безэховых камерах используются мощные твердотельные усилители или усилители на лампах бегущей волны.

В строительстве радиочастотных экранированных безэховых и реверберационных камерах одним из самых важных аспектов является подборка дверей. В их торцах есть механизмы, сделанные из меди, бериллия, бронзы. Именно эти дверные механизмы в правильной компоновке с радиопоглощающим материалом по периметру двери дают экранировку и хорошие результаты по радиопоглощению.

Пожалуй, самым трудоемким и сложным процессом является процесс создания безэховой камеры для антенных измерений. Для такого типа измерений не требуется слишком высокого уровня ослабления сигнала, которые обеспечивают современные экранированные камеры, однако основной проблемой является организация измерений для различного типа антенн.

Для измеряемой антенны важно, в какой плоскости она находится. Коллиматор с помощью опорных антенн и физики процесса распределения радиоэлектронного сигнала позволяет полностью имитировать дальнюю зону. Благодаря этому размеры испытательной камеры сокращаются на 95%. Также есть понятие ближней зоны, когда измерения характеристик проводятся в непосредственной близости от тестируемой антенны на расстоянии, зависящем от длины волны и размеров испытуемого устройства. На практике возможно комбинирование ближней и дальней зон с помощью подвижных слайдеров. Комбинация ближней и дальней зон в безэховой камере дает широкие возможности по испытанию антенн разного типа. За последние 5-7 лет действительно вырос интерес к испытаниям в безэховых камерах. Прежде всего потому, что теперь есть что в них испытывать: развивается оборонка и космические технологии, это стимулировало увеличение потребности в диагностическом и испытательном оборудовании. Акустическими и радиочастотными помещениями пользуются преимущественно предприятия отечественного ВПК.

Однако не все безэховые камеры соответствуют новым международным или хотя бы старым советским и российским стандартам. Где-то не хватает оборудования, чтобы обеспечить полное соответствие продукции ГОСТу. Где-то работают старые неоткалиброванные камеры, где-то используют нератифицированный стандарт. В ГОСТах прописано, какой методикой нужно испытывать в безэховых акустических и радиолокационных камерах тот или иной объект. Проблема в том, что эти требования далеко не всегда совпадают с международными стандартами тестирований.

Установить на предприятии безэховую камеру – недешевое удовольствие. Поэтому многие компании кооперируются и организуют совместные испытательные центры. Эти испытательные центры выдают сертификаты соответствия протестированного оборудования тому или иному стандарту. В России нужно больше строить комплексы по радиоэлектронным и акустическим испытаниям, своего рода «безэховые центры компетенций». С учетом курсовой разницы и некритичного технологического отставания российские центры смогут привлекать иностранные компании. Нынешним положением должны активнее пользоваться предприятия ВПК, ведь оказание сторонним компаниям услуг по испытаниям в безэховых камерах поможет стать им более рентабельными.