Effect of Stirrers with Same Surface Area Size and Different Shape Structure on Field Uniformity in Reverberation Chamber Test Environment

Yıl 2018, , 267 - 278, 14.12.2018

Bülent Urul , Habib Doğan , Bilal Tütüncü , Selçuk Helhel

https://doi.org/10.29048/makufebed.481246

Öz

Reverberation chambers finding usability in EMC
test applications have been receiving considerable attention due to their
installation cost. They require walls of room to be covered with high
conductivity materials that the electric field components should be distributed
through reflection to build uniform electric field volume in it.  But these phenomena cannot happen itself, and
it may be obtained by rotary metal plates called mixer installed in the
chamber. In this study, the effect of mixer shape on electric field uniformity
was investigated by using 5 different geometric structure mixer shape (square,
triangle, circle, vertical and horizontal rectangle) having same surface area
(1.96m²). It has been observed that the reverberation chambers
designed with the horizontal rectangle shape stirrer is clearly superior to
chambers with other shape of stirrers. Therefore, it was concluded that the
geometric shape of the stirrer has a significant effect on the electric field uniformity.

Anahtar Kelimeler

Reverberation chamber, stirrer, electric field uniformity

Aynı Yüzey Alan Büyüklüğü ve Farklı Şekil Yapısına Sahip Karıştırıcıların Yansımalı Oda Test Ortamında Alan Düzgünlüğüne Etkisi

Öz

EMC test uygulamalarında
kolay kullanım imkânı bulan yankı odaları, kurulum maliyetlerinden dolayı büyük
ilgi görmektedir. Bir odanın yansımalı oda test ortamı olarak kullanılabilmesi
için oda duvarlarının yüksek iletkenlik malzemelerle kaplanarak elektrik alan
bileşenlerinin oda içerisinde yansıma yoluyla dağıtılması gerekir.  Bu amaçla oda içerisindeki yansımayı
artırarak daha düzgün bir elektrik alan dağılımı sağlamak amacıyla oda
içerisine döner metal levhalı karıştırıcılar eklenmektedir. Bu çalışmada aynı
yüzey alanına(1.96m²) sahip 5 farklı geometrik yapıda karıştırıcı
şekli (kare, üçgen, daire, dikey ve yatay dikdörtgen) kullanılarak, karıştırıcı
şeklinin elektrik alan düzgünlüğüne etkisi incelenmiştir.  Buna göre yatay dikdörtgen karıştırıcı ile
tasarlanan yansımalı oda, diğer şekillerle tasarlanan odaya göre elektrik
alanların standart sapması yani elektrik alan düzgünlüğü noktasında açık bir
şekilde üstün olduğu gözlemlenmiştir. Dolayısıyla karıştırıcının geometrik
şeklinin elektrik alan düzgünlüğüne önemli bir etkisi olduğu sonucuna
varılmıştır. 

Anahtar Kelimeler

Yansımalı oda, karıştırıcı, elektrik alan düzgünlüğü

Kaynakça

• Basyigit, I. B., Genc, A., Helhel, S. (2017). Electrical Shielding Effectiveness of Metallic Enclosures; Effect of Source Orientation and Aperture Dimension, Conference: Progress in Electromagnetics Research Symposium - Spring (PIERS) Location: St Petersburg, Russia Date: May 22-25, 2017.
• Besnier, P., Démoulin, B. (2011). Electromagnetic Reverberation Chambers. 10.1002/9781118602034.ch3.
• Gradoni, G., Moglie, F., Pastore A.P., Primiani V.M. (2006).Numerical and experimental analysis of the field to enclosure coupling in reverberation chamber and comparison with anechoic chamber. IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, 48(1), 203-211, 2006.
• Hong, J., Huh, C. (2010). Optimization of stirrer with various parameters in reverberation chamber. Progress in Electromagnetics Research-pier – Prog Electromagn. Res.104. 15-30. 10.2528/PIER09121610.
• Huang, Y., Abumustafa, N., Wang, Q.G., Zhu X. (2006). Comparison of Two Stirrer Designs for a New Reverberation Chamber. The 2006 4th Asia-Pacific Conference on Environmental Electromagnetics(2006): 450-453.
• IEC 61000-4-21 (2003). Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-21: Testing and measurement techniques - Reverberation Chamber Test Methods[S].J. Clerk Maxwell, A Treatise on Electricity and Magnetism, 3rd ed., vol. 2. Oxford: Clarendon, 1892, pp.68–73.
• Lovat, Giampiero. (2007). Electromagnetic Shielding.
• Ubin, A.B., Vogt-Ardatjew, R., Leferink, F., Mohd Jenu M. Z., Van De Beek, S. (2015).Statistical analysis of three different stirrer designs in a reverberation chamber. 2015 Asia-Pacific Symposium on Electromagnetic Compatibility (APEMC), Taipei, 604-607.
• Urul, B., Tütüncü, B., Helhel S., (2018). Yansımalı Oda İçerisinde Karıştırıcı Konumun Elektrik Alan Düzgünlüğüne Etkisi, Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, cilt.7, ss.xxx. (Kabul Edildi).
• Urul, B., Başyiğit İ.B., Göksu T., Helhel S. (2017).CST Simulation of Reverberation Chamber for Improved Field Uniformity ", ELECO 2017 10th International Conference on Electrical and Electronics Engineering, Bursa, Turkey, 30 Kasım - 30 Aralık 2017, vol.1, no.1, pp.1070-1074
• West, J.C., Dixon J.N., Nourshamsi N., Das D.K., Bunting C.F. (2018). Best practices in measuring the quality factor of a reverberation chamber. IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, 60(3), 564-571, 2018.
• Weston, D. (1992). Electromagnetic Compatibility: Principles and Applications / D.A. Weston. Materials Design.1992., 13. 10.1016/0261-3069(92)90250-L.