用于电磁兼容测量的电磁屏蔽半电波暗室.doc

用于电磁兼容测量的电磁屏蔽半电波暗室 1 引言 l~:v (R5
???? 随着对电子产品电磁兼容性(EMC)认识的不断提高，国内很多单位纷纷筹建和正在建设EMC实验室。电磁屏蔽半电波暗室(以下简称EMC暗室)是EMC实验室主要的组成单元，它的性能影响整个EMC实验室的主要技术指标，并且其所需费用占整个EMC实验室的比重较大，用户在建造前根据自己的使用要求和相关标准提出科学合理的暗室技术要求是非常必要的。EMC暗室的技术要求要提得恰当，要有先进性、前瞻性和可扩展性，应当满足当前和以后较长时期内所研制和检测的实验任务。 =JLh?Wx ?2 EMC 暗室 Pz_Oe,{.I ?2．1 开阔测试场 j1$8# /r;c ???? 对一个设备或系统进行辐射发射(RE)和辐射敏感度(RS)试验时，早期的CISPR标准要求电磁兼容性辐射发射测量在开阔场地(OATS)进行。根据标准要求，开阔场通常为一个菲涅尔椭圆，EUT与接收天线分别位于椭圆的两个焦点处，间距为L，长轴是焦距的两倍，为2L，短轴是L。在开阔场，接收天线受两种波的照射：直射路径D波和地面反射路径R波，总的接收信号是它们的矢量和，如图l所示。菲涅尔椭圆两个焦点的距离即是我们所要求的测量距离，根据现有标准可分为3m、10m 和30m。以前可以在开阔试验场上进行，但是近几十年来，随着环境电磁噪声强度和密度的不断增强，很难找到符合标准要求的0ATS。目前电波暗室被广泛地用来模拟OATS进行辐射发射和辐射敏感度试验。 +^7vq-\ ?RSfM]w}Hq# ?2．2 屏蔽室 D |bBu ???? 在EMC测试中，屏蔽室能提供环境电平低而恒定的电磁环境，它为测量精度的提高、测量的可靠性和重复性的改善提供了保障。但是由于被测设备在屏蔽室中产生的干扰信号通过屏蔽室的六个面产生无规则的漫反射，特别是在辐射发射测量和辐射敏感度测量中表现更严重，导致在屏蔽室内形成驻波而产生较大的测量误差。 rM}0%J ?2．3 电波暗室 MZv]s ???? 电波暗室又称为电波无反射室，通常所说的电波暗室在结构上大都由屏蔽室和吸波材料两部分组成。电波暗室在工程应用上有两种结构形式：一种是在屏蔽室的四壁、天花板和地板等六面全装有六面吸波材料，模拟自由空间传播环境，称为全电波暗室，主要用作天线测量、仿真试验、天线罩测量，性能用静区尺寸、反射电平、固有雷达截面、交叉极化度参数表示；另一种是在电磁屏蔽室的内壁、天花板上加装电波吸收材料，地板采用金属地板的导电面，这样可以与OA rs等效，称为半电波暗室，主要用于电磁兼容测量，包括电磁辐射干扰测量和电磁辐射敏感度测量，主要性能指标用归一化场地衰减(NSA)和测试面场均匀性来衡量。从使用频率范围看，电波暗室用于微波段，而EMC暗室频率下限扩展到十几kHz，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。由此可见，虽然EMC暗室和微波电波暗室看上去很相似，两者都挂有大量的吸波材料，但两者的用途、性能指标都不同，所以设计上也有各自不同的标准。 9W7#
u}Z ?????在军、民用EMC标准中均规定是在半电波暗室条件下进行EMC检测，这主要是由于以前的EMC标准制定是以OATS为基础的，采用半电波暗室具有继承性。半电波暗室主要是模拟开阔场地，即在暗室中测试时．接收天线接收到的场是EUT辐射电磁波的直达波和标准地面反射波的矢量和。因此，由暗室的外壳-屏蔽室解决背景噪声的问题，并在屏蔽室五个面上挂贴吸波材料，以消除屏蔽室内电磁波的漫反射。 w?vVVA ?  v9RW5 ?3 EMC暗室的主要技术要求 A?!I/|E ^; ?3．1 EMC暗室的尺寸 8ovM\9qT ???? 暗室的长、宽、高是相对于被试设备(EUT)的最大尺寸、电波暗室性能指标以及执行的EMC标准确定的。决定屏蔽体尺寸的要素间的关系如图2所示。 tq50fq ???? 在EMC暗室内进行辐射发射和敏感度测试时，希望EUT布置在暗室的静区范围之内(一般将产品置于转台上)，并且与壳体上的吸波材料尖端有适当的间隙。国际CISPR民用EMC标准对RE测试的收发距离通常按EUT的最大尺寸来选择．见表l。 Ds8 EMt S ???? 由于暗室中的测试环境要模拟开阔场的传播条件，所以暗室尺寸应以开阔场的要求为依据。理想暗室净空尺寸要求为：若收发距离为L，则暗室净空间的长度为2L，宽度为L，高度由下列式(1)来计算选取，其中L为收发距离(m)。 8iQ[9 ?\u OdALZ ??????????? （1） /?-7Fg+, ???? 在半电波暗室中进行实际的3m法测试时，接收天线的高度要求在1．0～4．0