屏蔽室的测量与要求

O几-弍巾；/,壬吟就电怙帆卩咕脱或磴圾直嗖匸乐一F联室*.吃怨馬鸭左也裁段11”X.更既礎山下此去;人F.$EMlI；(,u；卜心A中：Ei无肝ffii主它*.-1:的廡愎也頃逼且匸S伸敕空0龟电陌州左”厶段口.弄恶故乳:啟時启方式的孑:冋帯匚丸-止之右匚:：P5”-LOlk(J(HFi.1巴AH：”一七屛屉宣怙机卜更得的镇拟站也理，Ii斥蔽年山咼很內坡帛“iSr-El1I-)(ilR1*，JA:花正丈记置止询可对卫忌空芝厅初讪，战出弋陡耳的.蜓縫*去也不貝孑;电姒应“.崙废G城扌I,用盘空虽之刊子且懈朴。环丄新址茁坪蔽弐，.七共有必要订汗贺物Ib. fiKJbf?ilk疗耙命團说岳戎皆念期的逢茴脸名杓奠；也、:!和乐川旳丈対斗c、#舐空酣电的題我苗也宅两陀補获.SH芥徵汕啜老Jtftf-I：，!忻电ii.匸河ut匚，手口花时科尽凱.更扛4KU1疹束过A尹旺审氏设別勻連驶l：.刖常遣电孟宀电懐环廉应繃JCUM抓常的転球.检測罠搭齐息皿筒JL阮干扰疋求I仁为f-Hii：览七已幕血？；，应毎駅斜：拘打闌祇出，这刈拔氐山沱用圮尢再莹要：e.Slalr|iH对客种#述，氏歎的进出口、I：岖京he折】赫之间的搭毎前材至1法更n有些韵试方仗妾采在不旦潮M*忑闫酣掘比輩件下占亲-站轲安淇仃瑕血测tab：-軀泣报P.应记沃寸播五的孕帝萃败口、坯景屏童空的滋r.h业晓同那御试応址敎(:处工z耳浅川无共末祢亚对人口頻目购測试忑纱机定如-,1.丘乐lr讦托大址IIk粒辿II：|的找(大檢1C.151=飯級町叫艮其晋奴天我：3敌柜处地可卅3.3矗中a)7云中的某武恚示肚冋顶抑M结果:定一衬再2的方法肉讦及缺小屏離纵；半比冲展注垣3才均后谨浊能取*,!：-F切箱帖”对T“立打血，UI-:S：.式巾盼隅需佰殷灯4竝r孔1开阔试验场理论基础：30-1000MHZ高频电磁场的发射和接受完全是以空间直射波与地面反射波在接收点相互迭加。标准：ANSIC63.7、CISPR16要求：平坦、空旷、电导率均匀良好、无任何反射物的椭圆形或圆形试验场地开阔试验场的归一化场地衰减（NormalizedSiteAttenuationNSA）:评定试验场质量的技术指标（略）2屏蔽室定义：专门设计的能对射频电磁能量起衰减作用的封闭室。作用：对于EMC测量，屏蔽室提供符合要求的试验环境。屏蔽室的屏蔽效能定义：没有屏蔽体时空间某点的电场强度Eo（或磁场强度Ho）与有屏蔽体时被屏蔽空间在该点的电场强度E1（或磁场强度H1）之比。S=Eo/E1=Ho/H1SE=20lg（Eo/E1）（采用对数单位分贝dB进行度量）SH=20lg（Ho/H1）（采用对数单位分贝dB进行度量）在1GHz以上微波频段，由于功率测量比E和H测量方便：SP=10lg（Po/P1）影响屏蔽效能的因素：屏蔽壁材料、拼接接缝、通风窗、门、室内供电用的电源滤波器等。EMC屏蔽壁材料多选用薄金属板（例如薄钢板）。*固定式屏蔽室：采用熔焊工艺对接缝进行连续焊接。厚度0.75mm以下的薄钢板，最好采用咬接焊，较厚的钢板，采用搭接焊或对接焊。*可拆卸式屏蔽室：在接缝处放入导电衬垫，并通过螺栓夹紧。导电衬垫应有良好的导电性和足够的弹性和厚度，既补偿由于缝隙在螺栓压紧时所呈现的不均匀性，又保证衬垫和屏蔽壁之间良好的电气接触。还咬防止接合处的电化学腐蚀。对全封闭的钢板屏蔽室，须有通风窗，通常采用蜂窝式截止波导通风窗(利用波导具有类似高通滤波器特性的原理)。优点：工作频率范围宽，可达微波段；屏蔽效能高、风阻小、风压损失小、稳定可靠。门：1单刀双簧或双刀三簧的梳形簧片来改善门与门框间的电气接触。2气密门屏蔽室的供电线路必须通过电源滤波器才能进入室内。电源滤波性能的好坏：1 滤波器本身性能；2 滤波器安装方法和安装质量：进入屏蔽室的每根电源线均应装设电源滤波器；滤波器应安装在电源线穿越屏蔽壁的入口处，且所有的电源滤波器最好集中在一起，并靠近屏蔽室的接地点处安装。屏蔽室的接地目的：1安全接地(地电位必须是大地电位)；2给信号电压提供一个基准电位，并给高频干扰电压提供低阻通路，即工作接地(地电位可以是大地电位，也可以不是大地电位)。原因：屏蔽室是一个轮廓尺寸很大的倒替，若屏蔽室浮地，周围环境中的各种辐射干扰会在屏蔽壳体上感应电压。由于屏蔽壳体不是一个完整的封闭体，就可能造成把室外电磁干扰感应耦合到室内；同时也可把室内的强电磁场感应耦合到室外。从而降低屏蔽室的屏蔽效能，这种现象在较低频率(如中波、短波)较为严重。屏蔽室接地能消除在屏蔽壁上的感应电压，明显提高低频段的屏蔽效能。对高频段而言，由于屏蔽室与大地间的分布电容几乎把屏蔽室与大地短路，安装在地面上的屏蔽室接地对屏蔽效能影响不大。甚至当接地线长度为1/4工作波长的奇数倍时，接地线呈现阻抗很高，可能反而使屏蔽效能大为降低。屏蔽室的谐振任何的封闭金属空腔都可产生谐振现象。屏蔽室可视为一个大型的矩形波导谐振腔，其固有谐振频率：fo=150(m/l)2+(n/w)2+(k/h)2)1/2m、n、k分别为0,1,2等的正整数，但不能同时取三个或两个为0。对于TE型波，m不能为0。即同一屏蔽室有很多个谐振频率，分别对应不同的激励模式（谐振波型）。TE型波的最低谐振频率对应TE110模（即m=1n=1k=0）。由于屏蔽室中场激励方向的任意性，若要fTE110是屏蔽室的最低谐振频率，必须l和w是屏蔽室三个尺寸中较大的两个。为避免屏蔽室谐振引起的测量误差，应通过理论计算和实际测量来获得屏蔽室的主要谐振频率点，并记录在案，以便在今后的电磁兼容试验中，避开这些谐振频率。屏蔽室屏蔽效能的测量GB12190-903电波暗室电波暗室（AnechoicChamber）又称电波消声室或电波无反射室。结构形式分为：1 电磁屏蔽半波暗室ElectromagneticShieldedSemi-anechoicChamber），模拟开阔试验场2 微波电波暗室（全电波暗室）MicrowaveAnechoicChamber半电波暗室和微波电波暗室的区别：结构：半电波暗室五面贴吸波材料，模拟开阔试验场，电波传播时只有直射波和地面反射波。微波电波暗室六面贴吸波材料，模拟自由空间传播环境，而且可以不带屏蔽，把吸波材料粘贴于木质墙壁甚至建筑物的普通墙壁和天花板上即可。使用目的：半电波暗室用于电磁兼容测量，包括电磁辐射干扰测量和电磁辐射敏感度测量。微波电波暗室主要用于微波天线系统的指标测量。主要性能指标：半电波暗室用归一化场地衰减（）和测试面场均匀性来衡量。微波暗室性能用静区尺寸大小、反射电平（静度）、固有雷达截面、交叉极化度等参数表示。使用频率范围：半电波暗室频率下限扩展到十几MHz,虽然30MHz以下吸波材料的吸波性能下降，但仍可作屏蔽室使用。微波电波暗室用于微波段。半电波暗室的结构设计鉴于电波暗室的测试环境是模拟开阔试验场的传播条件，因此暗室尺寸应以开阔试验场的要求为依据：测试距离R为3m、10m等，测试空间的长度为2R,宽度为3R(31/2R)，高度为31/2R/2加上发射源的高度。由于今后要对半电波暗室进行归一化场地衰减的测试和评定，要求发射天线的最大高度为2m,所以暗室高度为31/2R/2+2。进行3m法测试时，接收天线高度要求在14m范围内变化；如采用垂直极化天线，还应在4m上加天线上半部储存和天线端与暗室顶部吸波材料尖端之间的距离0.25m。因此，3m法测试空间高度约7m。由于材料的吸波性能与电磁波的入射角密切相关。垂直入射时，吸波性能最好，斜射时性能降低。因电波到达暗室两端时是直射的，这时吸波效率最高，暗室长度可适当缩短。在入射角不超过60，暗室宽度与高度也可适当减小。吸波材料的选择材料的吸波性能越好，即入射电波的反射率越小，对暗室中场强测量产生的不确定度就越小。泡沫尖劈型吸波材料的反射率与尖劈长度和使用频率有关，尖劈越长，频率越高，反射率越小。通常根据测量误差要求来确定材料的反射率，然后再确定吸波材料的类型。目前暗室中所用的吸波材料大致分为三种类型：1 单层铁氧体片：不用尖劈吸波材料，直接将铁氧体片粘贴于暗室墙壁及天花板上(或地板)。工作频率范围301000MHz。国外生产铁氧体片的主要厂家有日本的TDK公司和美国的RANTEC公司。2 角锥形含碳海绵复合吸波材料：由聚氨脂类泡沫塑料在碳胶溶液中渗透而成，具有较好的阻燃特性。通常设计成角锥形或楔形，主要是使其传输阻抗尽可能与周围空气介质的阻抗相接近。角锥长度与欲吸收的电磁波频率有关，频率越低，则角锥长度越长，通常应大于或等于最低吸收频率的四分之一波长。30MHz时，长度为2.5m。由于吸波材料材料太长，既占空间又易变形，因此近年流行角锥状吸波材料粘贴在双层铁氧体砖上构成复合吸波材料。双层铁氧体砖指一层铁氧体和一层特殊介质材料。此材料起阻抗过渡的作用。铁氧体片的应用，补偿吸波材料低频端的性能，使角锥形吸波材料长度可缩短至1m以内,半电波暗室的测试空间大大增加。最近，美国RANTEC公司又推出一种新型复合吸波材料，呈角锥台形，使长度下降至0.41m。锥形含碳海绵吸波材料的优点是工作频率范围宽，可达40GHz,承受功率较大，可达200V/m。缺点是：颜色兰黑，吸光发暗，导致室内灯光昏暗；重量偏重，且易掉粉尘，对空气循环、过滤系统要求较高。3 角锥形含碳苯板复合吸波材料：此角锥由数块含碳苯板拼组而成，粘贴于铁氧体砖上。含碳苯板即加入碳粉（或碳纤维）和阻燃剂的灰黑色泡沫塑料板，具有良好的吸波特性和阻燃特性，且质轻不易变形。一个突出优点：在拼组而成的尖锥顶部有一个突台，可将一块配套的白色泡沫塑料板戴在突台上，既美观又明亮。而且粉尘被隔离在白色苯板与墙壁之间的尖劈空隙内，并被抽掉，避免进入测试空间。吸波材料性能的抽样测试，可在暗室或开阔场中用功率电平反射法和空间驻波法进行。对泡沫介质材料必须进行防火阻燃性能试验，包括氧指数、电打火、阴燃等。地板和电源暗室的地板是电磁波唯一的反射面，要求是：平整无凸凹。金属板焊接时，焊缝高度不得超过1mm。平面不平度应小于3mm/2m，不能有超过最小工作波长1/10的缝隙，以便保持地板的导电连续性。接地线和电源线要靠墙角布设，不要横越室内。电线还应穿金属管，并保持金属管与地板良好搭接。金属地板上最好不要再铺木地板或塑料地板。测试表明，木地板对暗室的归一化场地衰减有一定影响，特别是100MHz以下，影响较大。暗室和控制室要各自采用独立的供电系统，使用不同相的电源，经过各自的滤波器，以避免控制室的干扰通过电源线进入暗室内。半电波暗室的测试暗室在完成屏蔽壳体的建造后，应按GB12190-90进行屏蔽效能的测试。在粘贴吸波材料后则应进行归一化场地衰减和测试面场均匀性的测试。归一化场地衰减测试：既然半电波暗室是为模拟开阔试验场而建造，暗室中的NSA就应和开阔场相一致，测试值与标准值之差小于4dB。ANSIC63.4、CISPR22。测试面场的均匀性：进行电磁辐射敏感度测量时，需在被测设备处产生规定的场强(3V/m10V/m)。由于EUT表面有一定范围，所以在EUT区域内规定了一个1.5m.5m的垂直平面，要求该平面上场强均匀。测试方法(略)。测试时，各向同性探头应采用光缆与场强计相连，不能用普通金属屏蔽电缆，否则会产生很大误差。