Cámara anecoica De Wikipedia, la enciclopedia libre Saltar a navegación , búsqueda

Una cámara anecoica

Una cámara anecoica (uno-ecoica significado no haciéndose eco o eco-free) es una sala diseñada para evitar las reflexiones de uno u otro sonido o las ondas electromagnéticas. También están aislados de fuentes exteriores de ruido . La combinación de ambos aspectos significa que simulan un tranquilo espacio abierto de dimensión infinita, que es útil cuando las influencias externas de lo contrario sería dar resultados falsos.

Cámaras anecoicas se utilizaron originalmente en el contexto de la acústica ( ondas sonoras ) para minimizar los reflejos de una habitación. Más recientemente, habitaciones diseñadas para reducir la reflexión y el ruido externo en las frecuencias de radio se han utilizado para antenas de prueba, radares, o de interferencia electromagnética .

Anecoica gama de cámaras de pequeños compartimentos del tamaño de los hogares hornos de microondas a los grandes como hangares para aviones . El tamaño de la cámara depende del tamaño de los objetos a ser ensayados y la gama de frecuencias de las señales utilizadas, aunque maquetas a veces puede ser utilizado por las pruebas en longitudes de onda cortas.

Contenido

[hide]

1 cámaras anecoicas acústicaso 1.1 semianecoica cámaras

2 de radiofrecuencia cámaras anecoicaso 2.1 Radiación material absorbenteo 2.2 Eficacia en la frecuenciao 2.3 Instalación en una zona protegidao 2.4 Cámara tamaño y la puesta en marchao 2.5 Uso operacionalo 2.6 Salud y riesgos de seguridad relacionados con RF cámara anecoica

3 Véase también

4 Referencias 5 Enlaces externos

[ editar ] Acústica cámaras anecoicas

Cámaras anecoicas son comúnmente utilizados en acústica para llevar a cabo experimentos en nominalmente "campo libre" condiciones. Toda la energía de sonido va a viajar lejos de la fuente, con casi nada refleja de vuelta. Comunes experimentos en cámara anecoica incluyen la medición de la función de transferencia de un altavoz o la direccionalidad de la radiación de ruido de maquinaria industrial. En general, el interior de una cámara anecoica es muy tranquilo, con niveles de ruido típicos en el 10-20 dBA rango. De acuerdo con Guinness World Records 2005, Orfield Laboratorio NIST certificado Eckel Industrias diseñado cámara anecoica es "el lugar más tranquilo en la tierra", medido a -9,4 dBA. [1] [2] El oído humano puede detectar sonidos por lo general por encima de 0 dB, por lo que un humano en dicha cámara se perciben los alrededores como carente de sonido.

La Universidad de Salford tiene una serie de cámaras anecoicas, de los cuales uno es extraoficialmente el más tranquilo del mundo, con una medición de -12,4 dB. [3]

[ editar ] semianecoica cámaras

Full cámaras anecoicas objetivo es absorber la energía en todas direcciones. Semianecoica cámaras tienen un piso sólido que actúa como superficie de trabajo para apoyar objetos pesados, tales como automóviles, lavadoras, o maquinaria industrial, en lugar de la parrilla de piso de malla sobre las baldosas absorbentes que se encuentran en pleno cámaras anecoicas. En esta planta se amortigua y flotando en tampones absorbentes para aislarla de las vibraciones al aire libre o señales electromagnéticas. Un estudio de grabación puede utilizar una cámara semi-anecoica para producir música de alta calidad libres de ruido exterior y los ecos no deseados.

[ editar ] radiofrecuencia cámaras anecoicas

Una cámara anecoica de radiofrecuencia.

El aspecto interno de la frecuencia de radio (RF) cámara anecoica a veces es similar a la de una cámara anecoica acústica, sin embargo, las superficies interiores de la cámara de RF anecoica están cubiertas con el material absorbente de radiación (RAM) en lugar

de material acústicamente absorbente [1] . La cámara anecoica de radiofrecuencia se usa normalmente para alojar el equipo para realizar mediciones de antenas de los patrones de radiación , la compatibilidad electromagnética (EMC) y la sección transversal de radar mediciones. Las pruebas pueden llevarse a cabo en gran escala los objetos, incluyendo aviones , o en modelos a escala, donde la longitud de onda se escala de medición de la radiación en proporción directa con el tamaño de destino. Casualmente, muchas cámaras anecoicas de RF que utilizan memoria RAM piramidales también exhiben algunas de las propiedades de una cámara anecoica acústica, tales como la atenuación del sonido y la protección del ruido exterior.

[ editar ] El material absorbente de la radiación

La memoria RAM se ha diseñado y configurado para absorber la radiación incidente de RF (también conocida como radiación no ionizante ), la mayor eficacia posible, desde todas las direcciones de incidentes como sea posible. Cuanto más eficaz sea la memoria RAM es menor será el nivel de se refleja la radiación de radiofrecuencia. Muchas mediciones de compatibilidad electromagnética (EMC) y los patrones de radiación de la antena requiere que las señales falsas que surgen de la configuración de prueba, incluyendo los reflejos, son insignificantes para evitar el riesgo de provocar errores de medición y ambigüedades.

Uno de los tipos más eficaces de RAM comprende matrices de pirámide piezas conformadas, cada una de las cuales se construye a partir de una forma adecuada con pérdida de material. Para trabajar de manera eficaz, todas las superficies internas de la cámara anecoica deben estar completamente cubiertas con la memoria RAM. Las secciones de memoria RAM puede ser retirado temporalmente para instalar el equipo, pero deben ser reemplazados antes de realizar cualquier prueba. Para ser lo suficientemente pérdida, la memoria RAM no puede ser un buen conductor eléctrico , ni un buen aislante eléctrico , ya que ni el tipo de hecho absorbe cualquier energía. Típicamente RAM piramidal comprenderá una goma espuma material impregnado con mezclas controladas de carbono y hierro . La longitud de la base hasta la punta de la estructura piramidal se elige sobre la base de la frecuencia más baja prevista y la cantidad de absorción requerida. Para la amortiguación de baja frecuencia, esta distancia es a menudo de 24 pulgadas, mientras que los paneles de alta frecuencia son tan cortos como 3-4 pulgadas. Los paneles de RAM se instalan con las puntas apuntando hacia el interior de la cámara. Piramidal de RAM atenúa la señal por dos efectos: dispersión y absorción. Dispersión puede ocurrir tanto coherentemente, cuando las ondas reflejadas están en fase pero dirigido lejos del receptor, o incoherente donde las olas son recogidos por el receptor, pero están fuera de fase y por lo tanto tienen una menor intensidad de la señal. Esta dispersión incoherente también se produce dentro de la estructura de espuma, con las partículas de carbono en suspensión que promueven la interferencia destructiva. Dispersión interna puede resultar en tanto como 10 dB de atenuación. Mientras tanto, las formas piramidales se cortan en ángulo que maximizan el número de rebotes una onda hace dentro de la estructura. Con cada rebote, la onda pierde energía al material de espuma y por lo tanto las salidas con fuerza de la señal más baja. [4]

Un tipo alternativo de RAM comprende placas planas de ferrita de material, en forma de planos azulejos fijados a todas las superficies interiores de la cámara. Este tipo tiene un rango menor frecuencia efectiva que la RAM piramidal y está diseñado para ser

fijado a buenas superficies conductoras. Generalmente es más fácil de montar y más duradera que la memoria RAM de tipo piramidal, pero es menos eficaz a frecuencias más altas. Su rendimiento sin embargo podría ser bastante adecuada si las pruebas se limitan a las frecuencias más bajas (placas de ferrita tienen una curva de amortiguación que las hace más eficaz entre 30-1000 MHz) [2] .

Hay también un tipo híbrido, una ferrita en forma piramidal. Que contiene las ventajas de ambas tecnologías pueden ser el rango de frecuencias, mientras que maximiza la pirámide sigue siendo pequeño (10 cm) [3] .

[ editar ] Eficacia en la frecuencia

Primer plano de una memoria RAM de pirámide

Las ondas de frecuencias más altas tienen longitudes de onda más cortas y son más altos en la energía, mientras que las ondas de frecuencias más bajas tienen longitudes de onda mayores y son más bajos en energía, de acuerdo con la relación λ = v / f donde lambda representa la longitud de onda, v es la velocidad de fase de la onda, y f es la frecuencia. Para proteger a una longitud de onda específica, el cono debe ser de tamaño apropiado para absorber esa longitud de onda. La calidad del rendimiento de una cámara de RF anecoica está determinada por su frecuencia más baja de prueba de funcionamiento, en la que las reflexiones medidos desde las superficies internas será la más significativa en comparación con las frecuencias más altas. Piramidal RAM es en su mayoría de absorción cuando la onda incidente está en normales incidencia de la superficie de la cámara interior y la altura pirámide es aproximadamente igual a λ / 4, donde λ es la espacio libre longitud de onda . En consecuencia, el aumento de la altura de la pirámide de RAM para la misma ( cuadrado tamaño de la base) mejora la eficacia de la cámara a bajas frecuencias, pero los resultados en aumento de los costes y un reducido volumen de trabajo sin obstrucciones que está disponible dentro de una cámara de tamaño definido.

[ editar ] La instalación en una zona protegida

Una cámara anecoica de radiofrecuencia normalmente se construye en una zona protegida, diseñado con la jaula de Faraday principio. Esto es porque la mayoría de las pruebas de RF que requieren una cámara anecoica para minimizar las reflexiones de las superficies interiores también requieren las propiedades de una zona protegida para atenuar las señales no deseadas que penetran hacia el interior y causar interferencia con el equipo bajo prueba y evitar las fugas de las pruebas que penetran en el exterior.

[ editar ] Cámara tamaño y la puesta en marcha

Las configuraciones de prueba reales generalmente requieren más espacio que el requerido para alojar simplemente el equipo de ensayo, el hardware bajo prueba y cables asociados. Por ejemplo, las de campo lejano criterios establece una distancia mínima entre la transmisión y la antena receptora antena que se ha observado en la medición de los patrones de radiación de la antena. Teniendo en cuenta esto y el espacio extra que pueda ser necesaria para la memoria RAM piramidal significa que una importante inversión de capital es necesaria, incluso en una cámara de dimensiones ligeramente. Para la mayoría de las empresas, como una inversión en una gran cámara anecoica de radiofrecuencia no se justifica a menos que sea probable que se utilicen de forma continua o tal vez alquilan. A veces para las mediciones de la sección transversal de radar es posible a escala de los objetos sometidos a ensayo y reducir el tamaño de la cámara siempre que la longitud de onda de la frecuencia de prueba ha sido reducida en proporción directa.

RF cámaras anecoicas están normalmente diseñados para satisfacer las necesidades eléctricas de una o más acreditados normas . Por ejemplo, la industria aeronáutica puede probar los equipos para los aviones de acuerdo a especificaciones de la empresa o especificaciones militares, tales como MIL-STD 461E. Una vez construidas, las pruebas de aceptación se realizan durante la puesta en marcha para verificar que la norma (s) son, de hecho, se reunió. Siempre que se, un certificado será emitido a tal efecto, válida por un período limitado.

[ editar ] El uso operativo

Configuraciones de prueba y el apoyo a equipos a ser utilizados en cámaras anecoicas debe exponer como pocos metálicos (conductor) superficies como sea posible, ya que el riesgo haciendo que los reflejos no deseados. A menudo esto se logra mediante el uso de no conductor de plástico o de madera estructuras para soportar el equipo bajo prueba. Cuando las superficies metálicas son inevitables, pueden ser cubiertos con trozos de memoria RAM después de establecer para minimizar la reflexión, tales como la medida de lo posible.

Una evaluación se requiere una cuidadosa de si se debe colocar el equipo de ensayo (en oposición al equipo bajo prueba) en el interior o exterior de la cámara. Normalmente, esto puede estar situado fuera de la cámara siempre que no sea susceptible a la interferencia de los campos exteriores que, de otro modo, no podrían estar presentes dentro de la cámara. Esto tiene la ventaja de reducir las superficies de reflexión en el interior pero requiere cables adicionales y particularmente buenos Filtro . Los cables innecesarios y / o Filtro pobres pueden recoger interferencias en el exterior y conducir a la parte interior. Un buen compromiso puede ser la instalación de la interfaz humana equipo (como ordenadores ), ruido eléctrico y equipos de alta potencia en el equipo exterior y sensible en el interior.

Una aplicación útil de fibra óptica de los cables es proporcionar a los enlaces de comunicaciones para llevar las señales dentro de la cámara. Los cables de fibra óptica no son conductores y de pequeña sección transversal y por lo tanto provocar reflexiones insignificantes en la mayoría de las aplicaciones.

Es normal para filtrar los suministros de energía eléctrica para su uso dentro de la cámara anecoica como suministros sin filtrar presentar un riesgo de señales no deseadas que se realizan dentro y fuera de la cámara a lo largo de los cables de alimentación.

[ editar ] La salud y los riesgos de seguridad asociados con RF cámara anecoica

A continuación la salud y la seguridad son los riesgos asociados con las cámaras anecoicas de RF:

RF peligro de radiación Riesgo de incendio Personal de Trapped

El personal no se permite normalmente dentro de la cámara durante una medición ya que no sólo puede causar reflexiones no deseadas de la cuerpo humano , pero también puede ser un peligro de radiación para el personal interesado si las pruebas se llevan a cabo a altas potencias de RF. Se trata de riesgos de la radiación de RF o no ionizantes y no de la mayor energía la radiación ionizante .

Como la memoria RAM es altamente absorbente de la radiación de RF, la radiación incidente se generan calor dentro de la RAM. Si esto no puede ser disipado adecuadamente existe un riesgo de que los puntos calientes se puede desarrollar y la RAM temperatura puede elevarse hasta el punto de combustión . Esto puede ser un riesgo si una antena transmisora inadvertidamente se pone demasiado cerca de la RAM. Incluso para los niveles de potencia de transmisión más bien modestos, de alta ganancia de las antenas se puede concentrar el poder suficiente como para ocasionar que la energía de alto flujo de cerca de sus aberturas . Aunque RAM recientemente fabricado normalmente se trata con un retardante del fuego para reducir tales riesgos, que son difíciles de eliminar por completo.

Las normas de seguridad que normalmente requieren la instalación de una gaseosa de extinción de incendios del sistema, incluyendo detectores de humo . Extinción de incendios gaseoso evita los daños causados por el agente extintor que de otro modo podría empeorar los daños causados por el fuego mismo. Un común agente gaseoso de extinción de incendios es el dióxido de carbono . Normalmente, el sistema de detección de incendios está ligada a la fuente de alimentación a la cámara, de modo que el sistema de detección de incendios se puede desconectar la fuente de alimentación si el humo o un incendio que se detecte.