Phòng thí nghiệm kiểm tra tín hiệu RF - Anechoic Chamber

Như đã đã cập trong bài viết khác về Anechoic Chamber một căn phòng được thiết kế khá đặc biệt với các vật liệu hấp thụ âm thanh được gắn trên hầu hết các bề mặt của phòng như tường, vách, trần hoặc thậm chí là cả khu vực sàn nhà để tạo ra một môi trường yên tĩnh mà ở đó âm thanh hầu như không phản xạ.

Vậy thiết kế này có những điểm đặc biệt nào giúp ích trong việc kiểm tra tín hiệu sóng vô tuyến, kiểm tra ăng-ten, điện thoại? Cùng tìm hiểu ngay thôi

Radio-frequency anechoic chambers

Anechoic Chamber cho phân tích tần số vô tuyến là gì?

Về mặt thiết kế phòng không phản xạ tần số vô tuyến (RF), nguyên lý xây dựng tương tự như Anechoic Chamber sử dụng cho phân tích âm thanh. Tuy nhiên, các vật liệu phủ lên tường, vách, sàn sẽ có đôi chút khác biệt, các bề mặt này sẽ được phủ bằng vật liệu hấp thụ bức xạ (RAM) thay vì vật liệu hấp thụ âm

Trong phòng kiểm nghiệm tín hiệu RF thường được lắp đặt một ăng-ten, radar hoặc một thiết bị có khả năng phát tín hiệu thường dùng để thực hiện các phép đo bức xạ ăng-ten, nhiễu điện từ...

Ứng dụng của Anechoic Chamber trong phân tích tín hiệu

Phòng Anechoic cho RF được thiết kế với để triệt tiêu năng lượng sóng điện từ phản xạ ở bề mặt bên trong. Một căn phòng hoàn hảo sẽ hấp thụ tốt các tín hiệu và không để chúng phản xạ lại trong môi trường thử nghiệm. Điều này đảm bảo tính toàn vẹn của tín hiệu đang được kiểm tra, không bị ảnh hưởng bởi nhiễu xạ bên trong hoặc bên ngoài

- Điện thoại: Hầu hết mọi thương hiệu sản xuất điện thoại đều trang bị một phòng kiểm tra sóng cho nhà máy của mình, để có thể biết được khả năng thu phát tín hiệu của từng dòng điện thoại khác nhau, đảm bảo chất lượng trước khi phân phối ra thị trường
- Kiểm tra tín hiệu Wifi
- Kiểm tra tín hiệu Bluetooth
- Kiểm tra LTE
- Phân tích tín hiệu MIMO
- Thử nghiệm tín hiệu RFID
- GPS

Vật liệu hấp thụ bức xạ (RAM)

RAM (radiation absortbent material) được thiết kế để hấp thụ các bức xạ RF một cách hiệu quả nhất có thể từ nhiều hướng khác nhau. RAM có chất lượng và độ tỷ mỹ trong khi lắp đặt càng cao thì khả năng các tín hiệu phản xạ lại trong phòng càng thấp. Nhiều phép đo về khả năng tương thích điện tử (EMC), các mẫu bức xạ ăng-ten yêu cầu các tín hiệu giả phát sinh từ thiết lập thử nghiệm, bao gồm cả phản xạ là không đáng kể để tránh gây ra các lỗi đo lường, ảnh hưởng đến kết quả phân tích chất lượng sản phẩm

Thông thường thiết kế của các vật liệu hấp thụ bức xạ sẽ nhọn hơn so với vật liệu hấp thụ âm thanh

Lớp phủ che chắn bên ngoài của Anchoic Chamber RF

Để có thể đảm bảo được độ chính xác và hạn chế tối đa các tác nhân phụ có thể ảnh hưởng đến tín hiệu đo. Bên ngoài, của phòng kiểm tra này thường được bao bọc bởi lồng Faraday (Faraday Cage) công dụng chính dùng để giảm thiểu phản xạ từ bề mặt bên trong, củng như ngăn chặn các tín hiệu truyền không mong muốn từ bên ngoài thâm nhập vào để đảm bảo môi trường kiểm tra bên trong là chính xác nhất

Kích thước và vận hành phòng kiểm tra sóng RF

Ở tần số bức xạ thấp, các phép đo ở trường xa hơn sẽ đòi hỏi phòng hấp thụ lớn và đắt tiền hơn. Đôi khi, đối với các phép đo mặt cắt ngang của Radar bạn có thể thu nhỏ đối tượng đang thử nghiệm để giảm kích thước buồng dẫn đến giảm chi phí thi công. Điều kiện là bước sóng của tần số thử nghiệm được giảm theo tỷ lệ trực tiếp bằng cách thử nghiệm ở tần số cao hơn

Các Anechoic Chamber dùng trong RF thường được thiết kế để đáp ứng theo nhiều tiêu chuẩn quốc tế hoặc quốc gia. Ví dụ, trong ngành công nghiệp máy bay có thể thử nghiệm theo thông số kỹ thuật của công ty sản xuất hoặc theo các yêu cầu kỹ thuật của quân sự như MIL-STD 461E. Sau khi được chế tạo thành công, các sản phẩm mẫu được chấp nhận sẽ được đưa vào phòng thí nghiệm RF để kiểm tra quá trình vận hành thực tế xem có đạt đủ các tiêu chuẩn đã đề ra hay không. Các Anechoic Chamber RF củng nên được kiểm tra định kỳ để đảm bảo độ chính xác

Phương pháp hoạt động chính xác của phòng thí nghiệm RF

Các vật mẫu được mang ra thử nghiệm phải trong phòng thí nghiệm cần phơi ra càng ít bề mặt kim loại càng tốt (hoặc bề mặt dẫn điện), vì những bề mặt này có nguy cơ gây ra những phản xạ không mong muốn. Thông thường trong trường hợp này bạn có thể chủ động điều chỉnh phần vỏ của mẫu thành gỗ hoặc nhựa. Trong trường hợp bề mặt kim loại là không thể tránh khỏi, có thể phủ vật liệu hấp thụ (RAM) lên bề mặt của mẫu để hạn chế phần nào sự phản xạ

Một câu hỏi được đặt ra rằng liệu thiết bị thử nghiệm (nguồn tín hiệu thử nghiệm) có nên được đặt chung phòng với mẫu thử hay không. Thông thường, trong hầu hết trường hợp thiết bị thử nghiệm sẽ được đặt trong một phòng riêng biệt và gắn vào với phòng thử nghiệm chính, để che chắn nó khỏi nhiễu bên ngoài và bức xạ trong buồng. Nguồn điện chính và nguồn tín hiệu thử nghiệm đi vào buồng thử chính đòi hỏi qua qua lọc chất lượng cao

Cáp quang đôi khi được sử dụng trong việc truyền dẫn tín hiệu vì chúng không bị ảnh hưởng bởi RFI và củng ít gây ra phản xạ trong Anechoic Chamber

Các rủi ro liên quan đến phòng kiểm tra tín hiệu RF

Hầu hết các rủi ro liên quan đến buồng thử nghiệm này thường xoay quanh sức khỏe con người và an toàn khi làm việc

Bức xạ RF gây ảnh hưởng cơ thể: Nhân viện vận hành không được phép xuất hiện trong buồng đo khi tiến hành phép đo vì có thể gây ra những phản xạ không mong muốn với cơ thể người, ngoài ra các phóng xạ củng có thể củng có thể ảnh hưởng đến sức khỏe khi thực hiện kiểm tra tín hiệu ở công suất cao

Yêu tố an toàn: Vì RAM có khả năng hấp thụ các bức xạ RF nên các bức xạ này sẽ sinh ra nhiệt bên trong, nếu lượng nhiệt này không được triệt tiêu hoàn toàn, nhiệt độ trong RAM có thể nâng cao lên đến điểm cháy và gây ra hỏa hoạn. Mặc dù các nhà sản xuất đã chú ý đến đặc điểm này và thêm các thành phần chống cháy vào RAM để hạn chế rủi ro, tuy nhiên không thể loại bỏ hoàn toàn nguy cơ này

Để được hỗ trợ thi công Anechoic Chamber cho các lĩnh vực phân tích âm thanh máy móc củng như phân tích tín hiệu. Vui lòng liên hệ cho Lidinco theo thông tin sau

Công ty TNHH Đầu Tư Phát Triển Cuộc Sống
+84 28 3977 8269 / +8428 3601 6797
Email: sales@lidinco.com  Website: htts://lidinco.com/
487 Cộng Hòa, phường 15, quận Tân Bình, TP. Hồ Chí Minh