GTEM小室實質上是同軸線的一種變形,也可以說是雙導體導波系統(tǒng),其內導體是一個尺寸漸變的平板,外導體類似一個錐形喇叭天線。由于小室芯板與底板設計張角很小,因而其內的球面波可近似為平而波,從而產生了一個均勻的測試區(qū)域。采用分布式無感電阻和吸波材料分別改善低頻段與高頻段的匹配,當在其始端饋入激勵功率時,室內就建立起均勻的橫電磁行波,這與自由空間遠場區(qū)的電磁波特性相同,并且被測試設備或樣品“淹沒”在電磁波中,因而能夠較好地模擬了自由空間中電磁場的環(huán)境;同時,GTEM小室與饋入室內的射頻功率有如下固定的關系,從而易于對其進行計算和控制。
GTEM小室由底板、芯板、頂板、側板、電阻面陣、吸波材料、后蓋板等部分組成的封閉式結構。其漸變形結構避免了TEM傳輸室中由于截面突變而造成來回反射的諧振現(xiàn)象。終端匹配負載由電阻面陣和吸波材料共同組成,大大提高了頻率使用范圍。
GTEM小室的內部,除了呈扇形展開的斧形塊和芯板之外,還有一個重要組成部分,就是匹配負載。它包括兩個部分,即低頻段的電阻型匹配負載和高頻段的微波吸收材料。低頻段的電阻性匹配負載為0-100MHz的行波傳播提供了準確的50Q匹配??紤]到功率容量、熱穩(wěn)定性以及對電脈沖的耐受性等因素,可采用電阻串并聯(lián)焊接而成的電阻面陣來作為匹配負載使用。電阻面陣由并聯(lián)的三塊電阻板組成,這樣做的目的是使電阻面陣的邊緣能接近于圓弧狀。
由于GTEM小室的輸入端有時會饋入強電場,所以為防止電阻擊穿,在設計時要保證每塊電阻板上串聯(lián)的電阻足夠多,這樣在降低每只電阻功率要求的同時,也節(jié)約了制造成本,另一方面,為避免產生高壓打火現(xiàn)象,在制作電阻板時應注意去除毛刺。高頻段的吸波材料被用于吸收高于100MHz的入射橫電磁行波。所有的吸波材料都堆砌在GTEM小室的后部封閉端,吸波材料處于同一個波面,使GTEM小室能獲得較好的匹配性能。