电 波 暗 室 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所组成。电 波暗室在工程应用上有两种结构及形式：一种是在屏蔽室的四壁、天花板和地板上全装有电波吸收材料，称为 全电波暗室,以等效自由空间，可用作天线测量、仿真试验、天线罩测量；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，这样做才能够与OATS 等效，称为半电波暗室, 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E M C标准制定是以O A T S 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。 半电波暗室工作频率范围由暗室的功能、需贯彻的军标或民标的要求决定。例如，为满足GJB152A-97 的 要求，半电波暗室工作频率需要与它的屏蔽效能和所选的吸波材料相一致。为满足30MHz～18GHz频率范围的 归一化场地衰减要求，通常暗室需采用复合型的宽带吸波材料。近几年半电波暗室采用的工作频率范围一般 为10kHz～18GHz，个别实验室要求频率上限为40GHz。 半电波暗室尺寸暗室的长、宽、高是相对于被试设备（EUT）的最大尺寸和执行的E M C 标准确定的， 在半电波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以内（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 收发距离通常是按EUT 的最大尺寸来选择，如下表： add: 深圳市深南大道 10128 号南山軟件园東座 601-602 Tel: 0755-8621 8316 Fax: 0755-8621 8356 本技术设计实施方案确认书隶属常宁公司电子数据文件，未经我司许可，不可随意转发到第三方公司 1/ 7 收发距离与EUT最大尺寸的相关性 EUT最大尺寸a （m） 收发距离L （m） ＜1.2 3 ＜4.0 10 ＜12.0 30 目前国内外通常的提法有3 m 法半电波暗室、1 0 m法半电波暗室、30m法开阔试验场之分，近年来欧 盟标准又出现5 m 法全电波暗室（草案），用于EUT 最大尺寸小于2.0m的测试。 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，宽度为跟√3 L，高度由下列式 （1）来计算选取，其中L 为收发距离（m ）。 在半电波暗室中进行实际的3m法测试时，接收天线m范围内改变，如采用垂直极 化天线m上加天线上半部尺寸和天线端与半暗室顶部吸波材料尖端间的距离0.25m。在确定暗室的实 际壳体尺寸时，应在暗室净空尺寸的基础上加上复合型吸波材料的高度，使粘贴完吸波材料的暗室的净空尺 寸满足上述要求。例如，对于标准3m法半电波暗室，净空最小尺寸应为6.0m （长）、5.2m （宽）、4.6m （高），考虑EUT 的摆放、测试天线的架设、人员活动空间、规定要求预留的最小尺寸，则暗室的壳体长度 应达到9.0m，宽度为6.5m，高度为6.0m。 半电波暗室主要性能指标 静区尺寸 暗室的静区是以转台旋转轴为轴线，一定直径（取决于受试件大小）的圆柱体，静区是指射频吸波室内 受反射干扰最弱的区域。例如3 米法测试距离的静区是一个2m直径的柱体区域。 屏蔽效能 半电波暗室的屏蔽性能用屏蔽效能来衡量。屏蔽效能是模拟干扰源置于屏蔽壳体外时，屏蔽体安装前后 的电场强度、磁场强度或功率的比值。暗室的屏蔽效果的好坏不仅与屏蔽材料的性能有关，也与壳体上可能 存在的各种不连续的形状和孔洞有关，例如屏蔽材料间的焊缝、暗室的通风窗、屏蔽门等。 为了更好的提高屏蔽效能，在对钢板进行焊接时，在接缝处采用二氧化碳气体保护式对焊工艺，可最大限度地 抑制焊接变形，且保护钢板平面的平整度、保持整个壳体的电连续性。暗室的通风窗采用截止波导式通风 窗，可以有效的预防通风窗处的电磁能量泄漏，在安装时必须与暗室墙壁有良好、连续的电接触。屏蔽门是暗室的 主要进出口，需要经常开启，所以门缝是影响屏蔽效能的重要部位。现在一般都会采用指形簧片来改善门与门框 的电气接触。两层以上的簧片结构，可以使门缝处的泄漏降到满足较高屏蔽效能要求的状态。 在1MHz～10GHz 频率范围内暗室的屏蔽效能达到 100dB并不难，但是在10kHz～1MHz和高频（10～ 40GHz）要达到较高的屏蔽效能，对焊缝、屏蔽门、通风截止波导窗的设计和制造都要严格要求。暗室的屏蔽 效能要求应适当，并非越高越好，要从费效比考虑，最终的环境电平只要低于标准限值的6dB就可以了。例 如GJB2926-97对暗室的屏蔽效能要求见下表： 暗室的屏蔽效能 add: 深圳市深南大道 10128 号南山軟件园東座 601-602 Tel: 0755-8621 8316 Fax: 0755-8621 8356 本技术设计实施方案确认书隶属常宁公司电子数据文件，未经我司许可，不可随意转发到第三方公司 2/ 7 频率范围 屏蔽效能 14kHz～1MHz ＞60dB 1～1000MHz ＞90dB 1～18GHz ＞80dB 屏蔽效能的测量结果与所用测量方法有关，因此，检测暗室的屏蔽效能必须严格按照标准规定的测试方 法进行，可按照GB 12190-90 《高性能屏蔽室屏蔽效能的测量方法》来测试。对于新建的暗室，在正式测 量前可进行初试或检漏，重点对会造成屏蔽效能降低的焊缝、暗室的通风窗、屏蔽门等部位进行仔细的检测，若 发现不合格，可在正式测试前予以修补。 归一化场地衰减 场地衰减是测量用场地的一个固有参数，场地衰减与地面的不平度、地面的电参数、周围环境、收发天 线之间的距离、天线类型和极化方向、收发天线端口的阻抗等都息息相关。场地归一化NSA 的确认，也是对 与开阔实验场地的确认的一个必须程序，用来评价金属接地平板的试验场地的质量。开阔场地的确认应该在 垂直与水平 极化两个方向进行，用发射天线的源电压Us减去接收天线终端测试的接收电压Ur，就可以获得该场地的 场地衰减。电压测量应该在50ohm系统中进行，如果Us与Ur不是从发射天线的输入端和接收天线的输出分 别得到的，那么还有必要进行适当的电压损耗修正，用场地的场地衰减（dB）减去这两个天线的系统（dB）之 后得到的结果，即为场地归一化衰减NSA。其值应该在CIRPR16里面规定的理论值范围±4dB。（PS：测量得 到的NSA与理论值的差值不能作为测量受试设备场强的修正值，这种方法仅仅用于确认场地） 场地衰减定义为：输入到发射天线上的功率与接收天线负载上所获得的功率之比，定义式为： PT   A 10lg    PR   式中，PT 发射天线端口的净辐射功率； PR 接受天线端口的实际接收功率。 半电波暗室场地衰减的测试是在开阔测试场场地衰减测试的基础上进行的。根据GJB 2926-97附录A 中 提供的 “电波暗室归一化场地衰减的测试方法”中提供的场地衰减单点测试方法，用一对天线分别垂直和平 行于地面放置，通过电缆，分别与发射源和接收机连接，则发射天线源电压U T （dB ）与接收天线终端测 得的接收电压UR （dB）之差即为开阔试验场的场地衰减。实现该电压测量的系统为50Ω系统。如果UT和 UR不是从发射天线输入端和接收天线输入端分别测得的，则要进行适当的电缆损耗修正，然后再用场地衰减 （dB）减去两个天线的天线系数AFT （dB）和AFR （dB），所得结果就是归一化场地衰减（N S A ）。对于 每一种极化测量，要想确定NSA就必须知道两次不同测量得到的U R （接收天线的终端电压）。下图是水平 极化场地衰减的测量布置图。UR 的第一次读数（UD ）是指将两根电缆与各自的天线断开，然后用一个转换 器将它连接起来之后测量得到的。第二次读数（US ）是指将两根电缆分别重新与各自的天线连接后调整天线 的高度测量得到的最大值（测量距离为3m 和1 0 m 时，调节高度为1～4m）。两次测量中，信号源电压UT （dB）的大小保持不变。将U D、U S代入式（3 ），即可得到N S A 的测量值A N。 add: 深圳市深南大道 10128 号南山軟件园東座 601-602 Tel: 0755-8621 8316 Fax: 0755-8621 8356 本技术设计实施方案确认书隶属常宁公司电子数据文件，未经我司许可，不可随意转发到第三方公司 3/ 7 如果水平和垂直测得的NSA与GJB 2926附录A 中相应表中的理论值相差在±4dB之内，则测试场地被认 为是可接受的。归一化场地衰减只用来表明测试场地的性能，与天线或测量仪器并没有多大的关系，是衡量 测试场地性能的重要指标之一。信号从发射源传输到接收机时，由于场地影响所产生的损耗为N S A ，它反 映了场地对电磁波传播的影响。半电波暗室是为模拟开阔场地而建造的，暗室中的NSA应和开阔场相一致， CISPR16-1和其他有关标准要求：在30MHz～18GHz频率范围内，当测量的垂直与水平的N S A 值在归一化场 地衰减理论值的±4dB之内，则测试场地被认为是合格的，可以在暗室中进行电磁辐射干扰的检测。 场均匀性 该指标是为在暗室中进行电磁辐射敏感度测量而制定的。敏感度测量需在被测设备（EUT）处产生规定 的。 add: 深圳市深南大道 10128 号南山軟件园東座 601-602 Tel: 0755-8621 8316 Fax: 0755-8621 8356 本技术设计实施方案确认书隶属常宁公司电子数据文件，未经我司许可，不可随意转发到第三方公司 4/ 7 该指标是为在暗室中进行电磁辐射敏感度测量而制定的。敏感度测量需在被测设备（EUT）处产生规定 的。场强（3～10V/m），考察是否会引起EUT工作性能直线下降。由于EUT表面有一些范围，所以在静区地板上 方0.8m高度规定了一个1.5m×1.5m的假想垂直平面，即均匀区，在这个平面中场的变化非常小，在 26MHz～18GHz频率范围内，要求该区域内75%的表面上的幅值偏差应在标称值的0～＋6dB范围以内。具体做 法是：把该均匀区划分成具有0.5m间距的方格，如上图所示，在16个点中用各向同性场探头测量每点的场 强，取数值最接近的1 2 个值，删除另4个，12个值中最大和最小的差值应小于6dB。对于0.5m×0.5m的 最小均匀区域，方格中的所有四个点的场强值应该位于0～6dB的允差之内。满足上述条件的测试面的场则被 认为是均匀场，能够直接进行电磁辐射敏感度检测。 半电波暗室性能要求与建设 1.电波暗室的分类 为减少反射而在其内表面上装有射频吸波材料的屏蔽室，称为电波暗室(AnechoicChamber)，又称射 频无反射实验室。具体分类如下： 1）按用途分类：天线图测试室、雷达截面测试室、电磁兼容(EMC)测试室、电子战(对抗)测试室。 2）按形状分类：矩形电波暗室、锥型电波暗室。 3）按内表面吸波材料的粘贴方式分类：半电波暗室、全电波暗室和改进型半电波暗室。 4）按尺寸分类：超紧缩型预测式全波暗室、最小实用尺寸电波暗室、小型电波暗室、3米法电波暗室、 5米法电波暗室、10米法电波暗室。 其中，电磁兼容测试室主要是采用半电波暗室，其大多数都用在替代开阔场（OATS），并具有一些优于OATS的 长处，如:不受天气条件的限制和背景噪声的影响等。它大多数都用在进行电磁骚扰的测试。另外，一些辐射骚扰 抗扰度的测试也可以在半电波暗室中进行。 2.半电波暗室性能指标及测试点 评价一个半电波暗室合不合格，通常有以下几个重要指标：屏蔽效能、归一化场地衰减（NSA）、场均匀 性、场地驻波比测试和背景噪声。其中，NSA测试是指采用认可的方法在测 量场地测出的传输天线和接收天 线之间的电磁波衰减，相对NSA，场地驻波比测试更为严格，评价半电波暗室性能的依据标准、相关性能要 求及测试点如下图。 add: 深圳市深南大道 10128 号南山軟件园東座 601-602 Tel: 0755-8621 8316 Fax: 0755-8621 8356 本技术设计实施方案确认书隶属常宁公司电子数据文件，未经我司许可，不可随意转发到第三方公司 5/ 7 评价 频率范围 标准依据 性能要求 测试点 指标 （MHz） 屏蔽 EN50147-1 0.01 70dB 门、接口板、钢板 0.01-18000 效能 GB/T12190 1-18000 100dB 接缝、波导窗 优于+/-4.0 （或+/- 归一 CISPR16-1-4 发射天线），预计暗室的影 化场 ANSIC63.4-2003 测试区域的 4 点 30-1000 响偏差+/-2.0dB。其 地衰 EN50147-2 （中、前、左、 他因数的影响偏差： 减 CISPR22 右）10m的测试距离 +/-2.0dB 16个点钟 12点间最大 长均 IEC61000-4-3 场强差（dB）至少75% 位于转台前 3 米， 26-18000 匀性 IEC61000-4-3+A1 点场强偏差满足0 到 测试区域1.5m*1.5m 6dB的要求 场地 位于转台前 3 米固 驻波 CISPR16-1-4 1000-18000 SVSER≤4.5dB 定距离，直径2m 的 比测 （2007） 测试区域 试 背景 针对天线Class B 辐射骚扰值 10dB 噪声 照明等 3.暗室主体建设需要注意的几点 半电波暗室在结构上由屏蔽室和吸波材料两部分所组成，铁氧体和尖劈吸波材料覆盖于顶部及四面墙，底 部采用高架地板和反射地面，下面介绍一些建设中需要注意的几点，来保证整个暗室的优异性能。其中，暗室主 体部分的一些性能要求，如下图。 采用2mm镀锌钢板预制屏蔽模板，镀 屏蔽体 锌层最小厚度2µm，便于安装升级，屏 蔽性能高于EN50147-1要求 DIN4102，class A1 （铁氧体） DIN4102，classB2、GB8624 B 级）尖 吸波材料 劈吸波材料的防火性能） 在相对湿度为95%时，性能不变 与转台、屏蔽体间良好的电链接。 发射地面 100%铺设，满足ANSI C63.4-2003 无 线电噪声要求 暗室屏蔽层及主体钢结构与基建绝缘，可采用厚橡胶达到绝缘和防潮要求。屏蔽体未接地时应与地隔 离，对地电阻应大于2MΩ；屏蔽壳体单点接地时，接地电阻≤1Ω。在结构设计方面： 1）屏蔽室结构，采用拼装式，比焊接式更易搬迁，而三明治式易热胀冷缩，受潮变形，不适合北方气 候； 2）屏蔽体钢结构要保证稳定，顶部应设计合理，能承受足够重量； 3）屏蔽室内表面应非常平整，满足δ≤10mm ，便于用于安装吸波材料，安装完吸波体后屏蔽体的顶部

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