EMC实验室规划与设计(正式版).docx

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1、EMC实验室规划与设计要建好一个EMC实验室,作好规划设计就是首要得。规划设计包括哪些内容呢?怎样才算一个好得规划设计呢?建设一个EMC实验室耗资高昂，建成后改动困难,因此动工之前要全面考虑好。通常规划设计包括：a）确定EMC实验室得任务范围:EMC得研究、实验范围非常广,从印制电路板（PCB）,到单机设计，到系统。从任务性质瞧，有完成鉴定实验得,或完成生产与科研中得预测试得，有执行军标得，有执行民标得；b）确定实验室得主要技术指标:不同得技术指标所需采用得测量系统与实验设施大不一样,经费悬殊很大,因此技术指标要提得恰当,并非愈高愈好；C）确定最佳效费比得实施方案；d）确定先进合理得关键技术措

2、施。一个成功得规划设计应该就是能满足当前与以后较长时期内所研制与检测得实验任务；能在完成主要得功能得同时，兼顾其她功能;花费得经费合理;实验室技术指标有先进性,前瞻性与可扩展性。EMC实验室中屏蔽半暗室就是最主要得组成单元,它得性能影响整个EMC实验室得主要技术指标，所需得费用占整个EMC实验室得较大比重,因此本章讨论得重点放在屏蔽半暗室上，第2节详述屏蔽半暗室得分析与论证,第3节讨论屏蔽半暗室得整体设计。在第1节中为了清晰说明EMC实验室总体布局设计得要点,就是以一个1Om得EMC实验室为例子来阐述得。1EMC实验室总体布局设计1、1EMC实验室得组成EMC实验室得组成见图1,通常包括以下几

3、个单元：a）屏蔽半暗室为一屏蔽室,其天花板及4个侧壁铺有吸波材料,地板为导电面。主要用于进行辐射发射（RE）实验与辐射敏感度（RS）实验。b）传导测试室为一屏蔽室,主要用于进行传导发射（CE）与传导敏感度（CS）实验。C）控制室为一屏蔽室,放置EMl与EMS测试系统。d）功放室为一屏蔽室,放置RS测量系统得功率放大器。e）配电室为上述a）d）提供电源。f）通风空调系统为上述a）d）提供通风及温度控制。g）火情自动报警系统及消防设施为上述a）d）提供火情报警及消防设施。h）电视监控系统为屏蔽半暗室提供电视监控与实验现场得录像功能，兼有火情监测功能。i）负载室为放置受试发射机等效负载或其她相连设备

4、得屏蔽室。1、2设备尺寸表1为EMC实验室典型测试设备得外形尺寸。表1设备尺寸表序设备名称尺寸，m（深/长X宽X高）在置所位1转台由EUT尺寸决定屏蔽半暗室2电视监测系统摄像机0.3XO.2X0.2屏蔽半暗室3火情报警探头屏蔽半暗室4天线升降架1.20.7X3.8屏蔽半暗室5CS测量系统0.5X0.5X1,2（机柜）2个传导测试室6工作台传导测试室7火情报警探头1X3X0.8传导测试室8RS测量系统0.5X0.5X1.2（机柜）2个控制室9EMS计算机控制室10EMI测量系统0.5X0.5X1.2（机柜）1个控制室11EMI计算机控制室12火情自动报警系统0.5X0.5X0.4控制室显控器13

5、电视监测显控器0.5X0.5X0.4控制室14UPS电源0.50.50.4控制室15转台显控器控制室16IGHZ以下功放0.5X0.5X1.2（机柜）1个功放室17火情报警探头功放室1、3布局图图2为EMC实验室四个组成部分得布局得一种可能方案（1Om法暗室），将屏蔽半暗室、控制室与功放室相邻布置有利于缩短信号连线长度，减少电缆衰减。将传导测试室布置在控制室另一侧也就是为了缩短信号线长度，同时使受试设备从半暗室转送到传导测试室得距离不要过长。图3为屏蔽半暗室内得设备布置图。此暗室按IOm法暗室在天花板与4个侧壁铺0、6m高得宽带复合型吸波材料。19m屏蔽半暗室5.5n2.5m功放工传导测试室4

6、m图2总布置图（平面图）在图中离左侧壁5m放置转台，受试设备实验时放在转台上。在暗室中轴线上距转台一定距高放置接收天线（辐射发射测试时）或发射天线（辐射敏感度测试时）。根据受试设备尺寸与测试标准（军标或民标），按表2选取收发距离。也就就是说，天线可能离受试设备Im或3m或Ion1。小门77777X7770 够动原像机。联接收天收,11IClQ发射天线WWW大口7屏蔽半暗室设备布置图注：图中得序号请参见表1。为信号转接室。收发距离得选取一一一发距离,m被测设备横向尺寸，m-贯彻的标准国军标GJB152A国标1.21321.21IO屏蔽半暗室设置两个门：大门在图中左下方,其宽度与高度按EUR最大尺

7、寸决定,小门在图中左边,高2mX宽1m0在图中下方中部与右部各设有一个信号转换窗口，分别与控制室、功放室相连。在暗室天花板上设有6个高帽式灯箱，供暗室照明用。在图中上边与下边得侧壁设有进风口与回风口。暗室地板为双层结构,下层与四壁连成屏蔽壳体，上层为暗室得导电地平面,两层间隔0、3m,其间敷设电源线、信号线与转台。地平面开有9个孔口，设有高频插座板，供天线射频电缆连接,并有电源插座。图4为传导测试室得设备布置图。图中右上方放置传导敏感度（CS）测试系统得两个19”机柜,其左面放置测试工作台（宽3m,深1m,高0、8m,桌面铺铝板或黄铜板,厚2mm,用铜箔与屏蔽室侧壁搭接,搭接电阻小于IOmQ）

8、。图中左边设有一个门，下边开有60cm60cm得窗口，窗口四周框边用20mm厚得铜板制成，开有导电密封衬垫槽，供测量电磁屏蔽材料与部件得屏蔽效能用，也可供测量通风截止波导窗得屏蔽效能与电源、信号滤波器得插入损耗与屏蔽效能用。平时用盖板盖上，保持屏蔽室得电磁密封。盖板与窗口边框用螺钉固定,边框上得螺孔为盲孔,深度Ionlm左右。图中上方右边设有一个信号转接窗口，与控制室相连。图中左方与右方顶壁上设有进风口与回风口。进 风 测试工作台CS测试系统图4传导测试室设备布置图（俯视图）注此窗口用于屏蔽材料及屏蔽京件的屏需效耘赤：薪件萩传导测试室必需有的,注图中的序号请参见表L图5控制室设备布置图，俯视图

9、注:图中的序号请参见表LZZZ表示信号转接窗图5为控制室内得设备布置平面图。图中左侧壁开一个门，高2m宽Im,供进出用，右侧壁开一个门，高2m宽Inb供进入功放室用。图中上方右边放置RS测量系统,其左边放置EMS系统计算机，上边右边放置EMI测量系统,其右边放置EMl系统计算机,在两个计算机之间放置电视监测显控器与转台显控器、火情自动报警显控器。它们均布置在一个高0、3m宽2m深0、8m得台面上，台面左方放置UPS电源。在EMl系统与EMS系统计算机前各设一个操作员椅。图中上边左角设一个信号转接窗与暗室相连，右侧璧上方设一个信号转接窗与功放室相连，下方右侧设一个信号转接窗与传导测试室相连。左下

10、方与右上方顶壁各设进风口与回风口。图6为功放室内得设备布置平面图。图中右侧壁放置IGHZ以下得放大器，右上角设一个信号转接窗与暗室相通，上方侧壁右边设一个信号转换窗与控制室相通。上方侧壁左边有一个门与控制室相通。下方侧壁与上方顶壁开有进风口与回风口。1、4电气连接1、4、1射频信号与控制信号连接EMC实验室包括四个部分,测量设备分布在传导测试室、控制室与功放室,EUT在半暗室与传导测试室,在这4个组成部分之间有大量得射频信号电缆与控制信号电缆相互连接并穿过各屏蔽室,因此有两点需要考虑:一就是穿过屏蔽室时不要降低或破坏屏蔽效能,二就是在电缆穿过屏蔽室前加滤波器。具体设计在后面得1、7中详述。EM

11、C实验室四部分之间得信号连接总图如图7所示。图8单独示出频率为IGHZ以下得RS测量得信号连接。图9示出频率为IGHZ以上得RS测量得信号连接,移动机架上放置两个机柜,包括IGHZ以上得信号源、功率放大器、功率计,天线在机柜背面得支架上,这样可使她们之间得射频衰减值减到最小,并可方便地按EUT得大小移动到所需位置。图10示出所有频率时RE测量得信号连接。在按军标测量时,天线高EUT1m远;按民标测量时,EUT横向尺寸G、2m时采用3m法,天线高EUT3m远，当EUT横向尺寸1、2m时采用IOm法,天线离EUTIOm远，这三种情况分别通过暗室地板上中轴线上距转台不同距离得信号转接窗内得高频插座来

12、连接接收天线。图11示出CE测量得信号连。图12示出CS测量得信号连接。图13示出火情自动报警系统得信号连接。国14示出电视监测系统得信号连接。EMC实验室四个组成部分得信号通道明细表详见1、7节。EMC实胎室信号连接总图图7图8IGHz以下的RS测量信号连接U三校制宜图9IGHZ以上RS测员信号连接图10RE测量的信号连接图11CE测量的信号连接位置室itaCS热量半线图12CS测量的信号连接传导测状克1、4、2电源连接EMC实验室得供电配电间内得50Hz、400HZ与直流电源,通过四个屏蔽室得电源滤波器（其位置见图7）送至EMC实验室得四个组成部分。电源连接见图15o图15电源连接图1、5

13、转台在EMC测量得RE测试中,要求EUT最大辐射发射方向对准测量天线,因此需要将EUT放在转台上,作360方位转动。1、5、1转台得技术要求根据暗室得功能要求,对转台得技术要求如下表：转台得转速设定应与EMI测试系统软件一致。为了使转台回到初试位置，将转速调到高速可以节省时间。转速得控制与位置指示均在控制室,但为了在调整时便于室内人员得操纵,使用手持遥控器就是很方便得,它用软线与控制室内得转台显控器相连。转台台面中央孔用于受试设备电源线、信号线得进入。1、5、2转台结构图16就是一种转台得结构示意图。图16一种转台的结构示意图1、6屏蔽门EMC实验室得各个屏蔽室屏蔽效能主要决定于屏蔽门得设计与

14、加工。根据不同得使用要求，国内外得屏蔽门可以归纳为以下几类：a）插刀簧片式屏蔽门图17为单刀双簧，图18为双刀四簧。I-指形黄片2-压片A压片姆打4-门骨架5-门扇6-导电榇胶图17屏蔽室插刀黄片式屏蔽门结构示意图单刀双簧)图18屏蔽室插刀黄片式屏蔽门结构示意图双刀四K)I-Z形弹簧4-门崩2-紧固螺钉3-门管架图19屏蔽室簧片式屏蔽门结构示意图Z形黄片）簧片多数为指形簧片，由薄得青铜片模压成形，并热处理。也有采用Z形簧片得（如图19）0门得运动方式有旋轴式与平移直插式。一般宽度在1、2m以下得多为旋轴式,2m以上宽度得多为平移直插式,宽度在1、2m-2m得常采用双扇旋轴式（如图2O所示），其

15、中左扇使用中大多处在锁定状态，当需通过大得设备时才打开。门得旋转有手动与电动两种（极少情况下有采用气动或液压）。b）气囊式屏蔽门此类门均为平移门，到位后气囊由气压机充气,气囊膨胀,推动簧片紧压在门得四周，形成电磁密封。参见图21O各种尺寸得门均可采用气囊式屏蔽门。图21屏蔽室气囊式屏蔽门结构图1、7信号通道布置与转接窗设计1、7、1信号通道布置1、7、1、1屏蔽半暗室信号通道明细表表4屏蔽半暗室信号通道明细表序通道名称用途起点/终点1转台位置监控a）控制转台转速、转向、起始角度b）接收转台发出的角度指示c）与暗室内手持遥控器的连接暗室/控制室2电视监测系统a）控制摄像头调焦和云台转角b）接收摄

16、像头发出的视频信号暗室/控制室3火情报接收温感探头和烟感探头发出的火情报警信号暗室/控制室4EMI系统数据将接收天线收到的信号传送EMl自动测量系统暗室/控制室5EMS系统控制暗室内的EMS测量仪接受控制室的计算机控制暗室/控制室6EMS系统IGHZ以下射频信号接收功放室内IGHZ以下放大器输出的射频信号暗室/功放室7受试设备与暗室外的信号连接部分的受试设备或系统有些信号线需连接到暗室外部暗室/暗室外1、7、1、2传导测试室信号通道明细表表5传导测试室信号通道明细表序号通道名称用途起点/终点1EMS系统控制将控制室EMS系统计算机发出的控制信号送到传导测试室内的CS测量仪器控制室传导测试室2E

17、MI系统控制将控制室EMl系统计算机发出的控制信号送到传导测试室控制室/传导测试室3电视监测将移动摄像头的视频信号发送到控制室的电视监测系统显控器传导测试室/控制室4火情报警将传导测试室的温感和烟感探头发出的火情报警信号送到控制室传导测试室/控制室表6控制室信号通道明细表序号通道名称用途起点/终点1EMS系统控制由控制室内的EMS系统计算机发出控制信号到功放室内的1GHZ以下RS系统控制室/功放室2电视监测a）接收功放室的摄像头发出的视频信号功放室/控制室b）接收暗室摄像头发出的视频信号：控制摄像头调焦和云台转角同表4的通道2C）接收传导测试室的摄像头发出的视频信号同表5的通道33火情报警a）

18、接收功放室的温感和烟感探头发出的报警信号功放室/控制室b）接收暗室的温感和烟感探头发出的报警信居同表4的通道3C）接收传导测试室的温感和烟感探头发出的报警信号同表5的通道44EMI系统数据a）接收暗室内的接收天线送来的射频信号同表4的通道4b）由EMI系统计算机将控制信号送到传导测试室同表5的通道25EMS系统a）由EMS系统计算机将控制信号送到暗室同表4的通道5b）将EMS系统计算机的控制信号送至传导测试室同表5的通道11、4功放室信号通道明细表表7功放室信号通道明细表序号通道名称用途起点/终点1电视监测将摄像头发出的视频信号送至控制室同表6的通道27）2火情报警将温感和烟感探头信号送至控制

19、室同表6的通道3-1）3EMS系统控制接收由控制室EMS系统计算机发出的控制信号同表6的通道11、7、2转接窗设计1、7、2、1信号电缆得转接第一种形式就是螺钉固定得转接窗口，在屏蔽室壁上得信号转接窗口按图22所示安装双层转接板,在板上按需要布置若干个双阴直通射频插座。为了直通双阴插座固定时不要转动,在双层转接板上钻得孔中,有一个板上为为”形。上述转接板在有得要求屏蔽效能低得场合,也可只用单层。另外图22为安装在侧壁时得场合，此种结构也适用于在地板下得安装，如图23所示。第二种形式为焊接得转接窗口，如图24所示,窗口转接板（单层）尺寸为6OOnim宽、30OnIm高,对于在屏蔽室设计时已确定得

20、射频插座与光纤插座、总线插座，可布置在窗口板得左边与中部，在右边留出一个矩形孔口,有盖板固定，作为将来可能增加插座得预留安装板,盖板在将来可按需要打孔,打完孔可方便地安装好插座后再固定到转换板上。转换板与屏蔽室侧壁采用连续焊接。图22信号转接窗的双层转接板交地敏G 0 光灯浪导馆0格的M图24侧壁上的信号转接窗1、7、2、2多芯电缆得转接a) 采用宽频带高性能信号滤波器对于要求高插入损耗得滤波器，可选用国内已研制成功得宽频带信号滤波器，其技术指标如下表所示：频率范围：在14kHz40GHz插入损耗NlOOdB带内衰减：0.5dB耐压：6VAC环境温度：-20C+40*Cb) 采用圆形多芯滤波连

21、接器对于在屏蔽室之间得信号转接，当要求插入损耗不太高时,可采用圆形多芯滤波连接器，其插损如下：频率0.1MH；IMH7IOMHz1MH;500MHzIGHz插损3dB22dB40dB41dB41dB41dB其外形如图25。图25圆形多芯灌波连接器1、7、2、3采用多线滤波阵列板当要求插入损耗不太高时,也可采用多线滤波阵列板,其插损如下:频率O.1MHz1MHz10MHzIOoM出IGHz10GHz插损IdB16dB36dB41dB68dB1、7、3信号转接窗得位置选择考虑到屏蔽半暗室四个侧壁都铺有吸波材料，与其它三个屏蔽室得信号连线数量多，因此国内外得屏蔽半暗室都采用架空地板得结构形式,这些信

22、号线及电源线都铺设在架空地板得下面,通过若干个窗口引到地板上面来,不用时这些窗口用盖板盖上,因此暗室地板上很干净,瞧不到许多电缆。至于传导测试室、控制室、功放室,就不必采用架空地板得形式，它们之间信号转换得窗就是设置在屏蔽室得侧壁上,它们与暗室得信号转接窗也就是在其侧壁上,但处在暗室架空地板下得侧壁上,如图26所示。图26暗室.控制室和传导测试室信号转接示意图1、7、4信号线贯通箱不少场合希望信号线缆在通过屏蔽室时不要断开，此时可采用信号线贯通箱得设计，它可避免外部干扰随信号线缆带入屏蔽室内部，同时还能保证屏蔽室屏蔽效能不降低。2屏蔽半暗室得分析与论证21概述在EMC测试与试验中，屏蔽半暗室就

23、是一项必不可少得设施。对一个设备或系统进行辐射发射（RE）与辐射敏感度（RS）试验时，以前还可以在开阔试验场（OATS）上进行,近30年来随着环境电磁噪声强度与密度得不断增加,很难找到符合标准要求得OATSo根据标准要求,环境电磁噪声电平应在标准RE界限值6dB以下才不至产生明显得测量误差。国此,不要说一个EMC实验室或研究中心，就就是一般得电子电器设备制造厂要对其产品进行EMC得预测试,也都需建屏蔽半暗室。军用EMC标准规定RE与RS试验就是在距被测设备（EUT）Im远处，国此对屏蔽半暗室只要求在屏蔽室局部铺设吸波材料（见图27）,而且对吸收波材料得反射损耗（反射系数）得要求也较低。（见表8

24、）图27按GJBl52A要求的吸波材料安装图民用EMC标准规定RE测试就是在距EUT3m或Iorn或3Om远处,而且规定了暗室归一化场地衰减(NSA)与OATS理论值得偏差不大于4dB。对RS测试，要求在EUT所在处垂直面上场(75%采样点)得不均匀度小于06dB0频率范围上,军标对吸波材料得低端就是80MHz,民标对RE得NSA要求低端就是3OMHz,RS得场均匀度要求低端就是26MHZ。国此,总得说来，民标对暗室得吸波材料得要求比军标要严得多。由于建造一个暗室要考虑到如何充分发挥其作用，而且军品与民品得定位也不就是一成不变得,一些军品以后也可能会进入民品市场,因此也需要符合民用EMC标准,

25、再说今后一个单位,即或以军品为主,也会逐渐拓宽到民品范围,就算自己不生产民品，也可能需为其她单位得民品作测试,因此目前国内凡新建EMC暗室得,都兼顾军、民标准要求。2、2暗室功能暗室功能如下：1) 按国军标GJB152A军用设备与分系统电磁发射与敏感度测量进行产品EMC检测,EMC故障诊断及排除故障试验；2) 按国军标GJB1386-92系统电磁兼容性要求对电子电气系统进行EMC试验,故障诊断及排故试验；3) )为EMC研究提供一个理想得实验环境；4) 按EMC国标对民用产品进行EMC检测。(注)这里所说得暗室均指屏蔽半暗室，即在屏蔽壳体内得天花板与四个侧壁铺吸波材料,地平面不铺吸波材料,这样

26、可与OATS等效,在军、民用EMC标准中均规定就是屏蔽半暗室,这主要就是由于以前得EMC标准制订就是以OATS为基础得,采用半暗室后有继承性。至于用作天线测量、RCS测量、仿真试验、天线罩测量得暗室均为全暗室,包括地板在内得六个面均铺吸波材料，以等效自由空间。2、3主要技术指标1)频率范国由需贯彻得军标或民标得要求决定2） 暗室静区性能a）静区尺寸以转台旋转轴为轴线，一定直径（取决受试件大小）得圆柱体。b）在3OMHz-18GHz频率范围内，暗室静区得归一化场地衰减（NSA）与理想开阔场理论值相差不大于土4dBoc）在26MHZ-18GHZ频率范围内，在转台地板上0、8-2、3m高度得1、5m

27、1、5m垂直面上,场均匀度:75国得测点场强幅值偏差在0-+6dB以内。3） 屏蔽效能：参见表9。4） 接地电阻:WlQ5）通风空调通常暗室内得换气率不低于3次/小时室内温度：1028C6）消防a）设计、安装均符合消防防火规范；b）具有自动火情声光报警能力。7）照明通常距地面0、8m处得工作区得照度不低于100-400LUX,其她区域可降低至U5OLUX,但不应有暗角。8）转台直径Xm承重XT9）暗室尺寸暗室长、宽、高根据受试设备与执行得EMC标准决定。1 0）暗室地平面不平度2、4技术指标得确定2、4、1暗室使用频率范围暗室使用频率范围得选择取决于暗室得功能，为满足国军标GJBl52A与国标

28、GB9254等得要求,它涉及到以下两方面：a）吸波材料得选型为满足3OMHz-18GHZ得归一化场地衰减要求,通常暗室需采用铁氧体片与渗碳泡沫角锥或空心角锥复合型得宽带吸波材料。报据文献报道,对于Iom法暗室,为满足归一化场地衰减偏差W4dB要求，吸波材料在30T000MHZ垂直入射时反射系数应小于-20dB,45入射角时小于-15dBo对于IYOGHz频率范围,吸波材料垂直入射及45角入射得反射系数也应不高于上述数值，参见图28。关于复合型宽带吸波材料,要注意以下两点：a） 与铁氧体片组合得渗碳聚氨酯泡沫角锥,其含碳量不同于单独使用得角锥,对于这点，国内第一次（1995年）研制复合型吸波材料

29、时并不清楚,而就是沿用常规得角锥吸波材料得含碳量配方。b）复合型吸波材料与屏蔽室之间宜加一层胶合板,如图29所示根据国外文献报道.增加这层电介质（胶合板）对改善反射系数是有益的b）复合型吸波材料与屏蔽室之间宜加一层胶合板,如图29所示。根据国外文献报道，增加这层电介质（胶合板）对改善反射系数就是有益得。图29复合型吸波材料结构图b)屏藏效能要求从国内制造水平，在频率范围IMHz-IOGHz内屏蔽效能达到1OodB就是不困难得,但就是在(IOkHZ-1MHZ)与高频(1OGHZ40GHz)要达到较高得屏蔽效能，对焊缝、门、通风截止波导窗得设计与制造必须十分小心。屏蔽半暗室得屏蔽效能要求应适当，并

30、非越高越好,要从效费比考虑。最终得效果要求就是暗室内得环境电平只要低于标准限值6dB就可以了。2、4、2尺寸得选择暗室尺寸得选择原则就是：a)功能得需要b） 合理得效费比c)前瞻性,考虑今后得发展留有必要得余地,因为一旦建成再变化尺寸就很困难。国军标GJB152A与美军标MIL-STD-462D均规定在RE与RS测试时,天线与EUT得距高为1m0国标民用EMC标准对RE测试得收发距离通常就是按受试设备(EUT)得尺寸来选择,见表1O0因此国外通常有3m法半暗室，10m法半暗室,30m法开阔试验场之分，近年来欧盟标准又出现5m法全暗室用于EUT尺寸2m得标准(草案)。在开阔试验场情况，场地范围不

31、应小于椭圆区，该椭圆长轴为2倍收发距离,短轴为倍收发距离。在半暗室情况，由于有吸波材料,长度与宽度可以比椭圆区尺寸稍短些。例如：1Om法暗室,屏蔽室长度可以描短于2Om,宽度可稍短于17m。半暗室得高度按下式选取:(m)式中R为收发距离,m。2、4、3静区性能a) 静区尺寸在保证一定得NSA与场均匀性条件下,静区尺寸将直接影响到暗室尺寸得选取。静区尺寸越大，暗室尺寸必须越大。b) NSA通常暗室要求在30MHz-18GHz内NSA误差不大于4dB,在目前国外水平瞧,这并不就是最高得。文献报道，今天满足NSA得4、OdB得半暗室只就是普通水平,某些IOm法半暗室NSA低至土2、8dB,一般得Io

32、nl法半暗室容易满足表11列出得NSA要求：裳11现代半暗室的典型NSA要求30MHz18GHz)测试容积直径(m)测试距离(m)最大NSA(dB)3.03.03.03.010.03.5对于IGHz以下得测量，采用表12列出得天线按ANSIC63、4-1992测试,天线应按ANSIC63、5-1988校准。在暗室招标中要与暗室承建单位明确天线得校准方法,因为天线校准方法得不同将影响NSA得测量结果。对于IGHZ以上频率NSA测量，目前国际上尚无公认得NSA测量方法,但国外现在新建得暗室对1-18GHZ得NSA也参照ANSIC63、4进行测量。c)场均匀性从国内外得暗室建造情况来瞧,只要暗室得N

33、SA达到4dB,一般都能满足场均匀性0-+6dB得要求，但场均匀性仍需单独进行检测。根据文献,为保证此指标,吸波材料在80-10OOMHz内垂直入射时得反射系数应小于-18dB,所以比NSA对吸波材料得要求松些。2、4、4屏蔽效能得选择暗室屏蔽效能如何选择？就是否越高越好？回答就是否定得。从目前国外水平，1MHz-IOGHZ可达到12OdB得屏蔽效能(如用于TEMPEST得屏蔽室)，但这要很高得成本。选择合适得屏蔽效能得论证过程如下：a)从暗室完成RE实验来考虑，通常应先实测暗室所在处得电磁环境，设测到得电场强度为E1(dB),磁场强度为H1(dB)0暗室需执行得EMC标准得电场发射限值设为E

34、2(dB)(如GJBl5IA得RE102限值)，磁场发射限值为H2(dB),则暗室得屏蔽效能SE应为：$(电场)由七十6(dB)SE(磁场)=HHV6(dB)这就就是说,所需得屏蔽效能只要使环境电平低于标准限值6dB就可以了。通常情沆下屏蔽效能为7OdB就满足此要求。b)从暗室完成RS实验来考虑为避免污染环境，国外标准规定在离辐射源10Om远得电场应低于15V/ITlo设按民标在发射天线高受试件3m处产生10vm电场(参见图30(a)：所需屏蔽效能SE为：设按军标在离受试件Im处产生10v/m电场(图30(b):所需屏蔽效能SE为：设按军标在高受试件Im处产生200vm电场(图30(C):所需

35、屏蔽效能SE为:10I3v VEUTl9(a)15uV/a1OV*产EUTl!(b)15Ve200V/*券上EUTl3(C)图30按RS实聆考虑屏蔽效能从以上分析瞧出，暗室得屏蔽效能选择主要按RS考虑,RS测试时所需得场强越高，对屏蔽效能要求就越高。对于军标,如果测量场强不超过200V/m,那么选择10OdB就够了，具有这种能力得屏蔽室可以做电场要求最大不超过150V/m得民标辐射敏感度测试(3m法)。2、4、5暗室地平面不平度为避免EMl信号失真,地平面应满足由瑞利规则确定得不平度要求，与地平面最大变化高度，波长，入射波擦地角、EUT与接收天线高度、间隔距离与信号波长得函数有关。例如在10O

36、OMHZ,EUT与接收天线分别在Im与4m高度,在3m法暗室地平面最大允许得不平度就是4、5cm,在30m场地就是14、7cm03屏蔽半暗室总体设计3、1吸波材料得选型与布置3、1、1概述众所周知,一个屏蔽暗室得性能主要取决于三个方面：1）暗室尺寸;2）吸波材料布置;3）吸波材料品质。关于暗室尺寸选择已在2、4、2节作了论证与分析,本节讨论吸波材料品质与选型、吸波材料得布置设计。对于常见得矩形半暗室，当确定收发天线得位置后，暗室得五个内表面（天花板与4个侧壁）得吸波材料并非都起着同等作用，其中镜面区得吸波材料对暗室静区性能影响最大,通常铺设性能最好得吸波材料，其余区域可以铺性能稍差得吸波材料，

37、这样可得到暗室建造最佳效费比。下一节从电磁传播得基本理论出发，给出暗室镜面区得计算模型，按此模型进行计算可为吸波材料布置方案提供依据。3、1、2镜面区计算模型在收、发天线之间得电波传播空间中，根据惠更斯-菲涅尔原理可在传播路径划分为多个菲涅尔区。以收发天线连线为轴线,与轴线相位差小于得区域为同相区,称为第一菲涅尔区，它就是以收发天线为两个焦点得一个椭圆球，由收/发天线到椭球面上任一点得连线长度与两焦点距离之差为（为波长）o由发射天线经椭球内任一点到接收天线得电波与收发间直达波得相位差,为同相相加。紧邻第一菲涅尔椭球区,与其球面得相位差小于得区域也就是一个椭球区，称为第二菲涅尔区,依次向外得椭球

38、区称为第三、第四、菲涅尔区。第一、第三菲涅尔区同相,第二、第四菲涅尔区同相，相邻得反相。工程上常把第一菲涅尔区作为对电波传播起主要作用得区域，称为传播主区，只要在主区内满足自由空间条件,无障碍物,就可以认为电波就是在自由空间传播。当收发天线置于暗室中，由于暗示地平面为良导电面,对电波有镜象反射作用，此时可认为电波就是从发射天线得镜象发出到达接收天线。此时以镜象与接收天线为两焦点得菲涅尔椭球面与地平面得交线通常称为镜面区。至于暗室天花板与四个侧壁,虽然铺有吸波材料,但吸波材料仍有一定得反射,也存在镜面区口。我们需要作得就就是计算这五个面得镜面区得形状、大小与位置。3、1、3吸波材料得选型3、1、

39、3、1宽频段吸波材料得国内外现状a)国外现状从文献及样本上收集得国外宽频段吸波材料有以下四种：1)0、6Im高含碳7%得角锥+6mm厚铁氧体片+1、27cm厚胶合板构成得复合型,其结构如图32所示。这里称为“A”型。其反射系数见图33。图32“A”型复合宽频段吸波材料结构图2）氨酯角锥+3层薄的聚氨酯（每层含碳量和厚度不同）+铁氧体片+胶合板构成的复合型，其结构如图34所示，反射系数如图35所示,这里称为“B型.图34“B”型复合宽频段吸波材料结构图3)1m高尖劈(聚氨酯泡沫)+两边15Cm高角锥+铁氧体片介质层构成的复合型，反射系数如图36所示。这里称为“C”型.“C”型是美国ETS公司的R

40、ANTEC子公司生产的型号为FS-I(XX)的用于Iom法暗室的宽频段吸波材料，可保证暗室达到NSA4OdB及场均匀性V0+6d8要求，并可承受200vm场强辐射，阻燃性满足NRL8093实验1,2和3。安奘时，尖劈顶端套上白色的泡沫材料，有阻燃性)板,以改善暗室光线一图38为用该材料铺设的Iom法暗室外观，反荆系故(3)9BIE)图36“C”型的反射系数(垂直入射时)4)铁氧体片+介质层复合型地板吸波材料,用于在进行辐射敝感度实验铺设在收发天战间的地面上，以保证达到场均匀性W0+6dB要求(26,1000MHZ)其外形如图37所示，反射系数如图38所示。每块尺寸为60cmX60cm,表面上覆

41、盖一层特殊的耐磨面此型材料是美国ETS公司RANTEC子公司生产，型号FT-IoO.特殊度差层图37FT-IOo型互锁地板吸波材料图38FT700型吸波材料的反射系数b）国内现状D复合型宽频段吸波材料国内在1995年由7Ol研究所、宜宾899厂、南京紫金山天文台吸波材料厂三家共同研制成功宽带复合型吸波材。首先由899厂研制出铁氧体片,它由Fe304、银、锌按一定配方烧结后研磨成六面光滑平坦得片块,尺寸为IlOX110X6、5mn1。经与国外（美国RANTEC公司）同类产品对比实验,反射系数几手相同，见图39。图39国内外铁氨体片反射系数比较将宜宾899厂生产的铁氧体片与紫金山天文台吸波材料厂生

42、产的FL-50平板过渡段和PYTOO角锥吸波材料组合在一起所构成的宽带复合型吸波材料,经测试其反射系数与国外铁氧体片构成的复合型吸波材料的反射系数比较相近，如图40所示：图40组合吸波材料国产与国外产品特性2) 泡沫尖劈型吸波材料表12列出了国内5个厂家生产得吸波材料，同时也列出国外4个厂家得产品以便于比较。(这里只列出高度为Im左右得吸波材料得数据)。3、1、3、2吸波材料得选型与指标要求这里以一个IOm法暗室为例，说明吸波材料得选型与指标要求。a） 镜面区吸波材料选型采取图41所示结构得复合型宽频段吸波材料:0、6m高角锥；+6mn厚得铁氧体片；+13mm厚得五夹板。图41复合型宽频段吸波

43、材料结构图b） 非镜面区吸波材料选型采用上述所示结构得复合型宽频段吸波材料： 0、3m高角锥； +6mm厚得铁氧体片； +13mm厚得五夹板。c）地板收发之间区域吸波材料选型与b）得吸波材料相同d）吸波材料反射系数要求镜面区吸波材料非镜面区材料地板材料反射系数VB）-20-15-155块尺寸ImImIm1m600600mme）阻燃性要求应符合国标或国际通用标准NRL8093（参见附录A）。3、1、4吸波材料得布置3、1、4、1镜面区/非镜面区吸波材料得布置从国内外得各种用途暗室（EMC半暗室、天线测量暗室、仿真实验暗室、RCS测量暗室等）得吸波材料布置方式来分析，基本上有两种，一种就是按暗室得

44、用途与可能得各种收发天线位置，采用射线轨迹法计算菲涅尔区,从而对暗室得五个或六个面铺设不同高度得（因而吸波效果也不同得）吸波材料。这种布置方式得优点就是有最佳得效费比，但需在设计阶段进行大量计算,在铺设吸波材料时工艺上也比铺一种材料要繁杂些。第二种方式就是整个暗室满铺单一型号得吸波材料。这种方式得优点就是对收发天线得位置没有约束,缺点就是吸波材料得费用比第一种方式要高10-20%o但可省去计算费用，施工也简单、快捷些,对小型半暗室大多采用此方式。另外，当需要时，只要在地板上铺满吸波材料,就成为全暗室，可兼作天线测量与实验用。3、1、4、2几个特殊部位吸波材料布置设计a）通风口在暗室得通风口（进风口、回风口）四周铺一圈“B”型吸波材料,正对通风口得吸波材料向暗室中心前移一段距高,固定在非金属框架上（如用木架），这种布置结构