輻射發(fā)射測(cè)試場(chǎng)地介紹

---

為保證電磁兼容測(cè)試的可靠性和準(zhǔn)確性，電磁兼容測(cè)試對(duì)測(cè)試環(huán)境有嚴(yán)格的要求，一般在電磁兼容測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)測(cè)試場(chǎng)地的各種參數(shù)都有明確的規(guī)定。下面簡(jiǎn)要介紹電磁兼容測(cè)試場(chǎng)地。

一、開(kāi)闊場(chǎng)：   

  開(kāi)闊場(chǎng)是指受試設(shè)備（EUT）在露天測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)（OATS）中進(jìn)行測(cè)量，是國(guó)際CISPR規(guī)定的方法。它要求開(kāi)闊場(chǎng)應(yīng)是一個(gè)平坦、空曠、電導(dǎo)率均勻且良好，無(wú)反射物的橢圓形場(chǎng)地，具體要求請(qǐng)參考ANSI C63.7 CISPR16標(biāo)準(zhǔn)。 

上海電器設(shè)備檢驗(yàn)所標(biāo)準(zhǔn)EMC開(kāi)闊場(chǎng)（OATS）

1.1、開(kāi)闊場(chǎng)測(cè)量原理:

利用開(kāi)闊場(chǎng)進(jìn)行輻射發(fā)射與接收測(cè)量，是以空間直射波與地面反射波在接收點(diǎn)的矢量迭加理論為基礎(chǔ)。測(cè)試場(chǎng)在上方、左右、前后都不存在反射的條件下，接收天線收到的場(chǎng)為直射波與反射波的矢量和。由于相位關(guān)系，直射波可能會(huì)被反射波抵消一部分，所以不一定能接收到EUT發(fā)射的最大場(chǎng)強(qiáng)。對(duì)于不同的測(cè)試頻率，能獲得最大場(chǎng)強(qiáng)的接收天線的是不同的，例如3米法是4米范圍，10米法是6米范圍掃描。

1.2、開(kāi)闊場(chǎng)的應(yīng)用場(chǎng)合：

  有些設(shè)備有特殊的空間要求，暗室的性能都是以開(kāi)闊場(chǎng)為參考的，開(kāi)闊場(chǎng)是測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比最原始的參考場(chǎng)地，很多天線校準(zhǔn)必須在開(kāi)闊場(chǎng)。

1.3、開(kāi)闊場(chǎng)面臨的挑戰(zhàn)：

盡管開(kāi)闊場(chǎng)一直被國(guó)際公認(rèn)為最科學(xué)的、合理的、最理想的測(cè)試場(chǎng)地，并被規(guī)定為最后判定依據(jù)。然而要建造一個(gè)符合標(biāo)準(zhǔn)要求的開(kāi)闊場(chǎng)是非常困難的，主要是因?yàn)殚_(kāi)闊場(chǎng)受氣候的影響較大，其次是隨著信息技術(shù)的發(fā)展，空間電磁環(huán)境越來(lái)越惡劣，很難找到純凈的開(kāi)闊場(chǎng)。因此，國(guó)內(nèi)外電磁兼容已很少使用開(kāi)闊場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)。    

二、電波暗室：

由于隨著環(huán)境電磁噪聲強(qiáng)度和密度的不斷增強(qiáng)，一般很難找到符合標(biāo)準(zhǔn)要求的開(kāi)闊場(chǎng)。目前電波暗室（Anecholc Chamber）廣泛地用來(lái)模擬開(kāi)闊場(chǎng)進(jìn)行輻射發(fā)射和輻射敏感度測(cè)試。電波暗室又稱電波消聲室，或電波無(wú)反射室。電波暗室有兩種結(jié)構(gòu)形式：電磁屏蔽半電波暗室和全電波暗室。

2.1、半電波暗室：

電磁屏蔽半電波暗室由電磁屏蔽室加射頻吸波材料組合而成，側(cè)面和室頂敷設(shè)射頻吸波材料，地板采用金屬地板的導(dǎo)電面，模擬開(kāi)闊試驗(yàn)場(chǎng)，這種屏蔽室稱為半電波暗室。

電磁屏蔽半電波暗室中的測(cè)試環(huán)境是模擬開(kāi)闊試驗(yàn)場(chǎng)的傳播條件，因此暗室尺寸應(yīng)以開(kāi)闊試驗(yàn)場(chǎng)的要求為依據(jù)。其測(cè)試距離R為3m、10m。吸波材料的選擇直接關(guān)系到暗室的性能，常用的吸波材料有單層鐵氧體片、角錐形含碳海棉復(fù)合吸波材料和角錐形含碳苯板復(fù)合吸波材料。    

2.2、全電波暗室：

電波暗室的六個(gè)內(nèi)表面全部敷設(shè)射頻吸波材料的稱為全電波暗室，模擬自由空間。主要應(yīng)用于1GHZ以上的高頻輻射測(cè)試，以及輻射抗擾度測(cè)試。

2.3、電波暗室的構(gòu)造圖：    

2.4、電波暗室的尺寸：

標(biāo)準(zhǔn)10米法電波暗室    

標(biāo)準(zhǔn)966  3米法電波暗室

10米電波暗室與3米法電波暗室的區(qū)別：

1. 天線中心到EUT的距離不同

2. 標(biāo)準(zhǔn)限值不同

3. 測(cè)試效率不同

4. 建造成本差異較大

5. EUT內(nèi)發(fā)射天線與測(cè)量天線產(chǎn)生共振不同，某頻點(diǎn)測(cè)量結(jié)果可能存在較大異。

2.5、電波暗室的技術(shù)指標(biāo)要求：

電波暗室的主要性能指標(biāo)：屏蔽效能、場(chǎng)地均勻性（FU）、歸一化場(chǎng)地衰減（NSA）、 傳輸損耗（TL）、靜區(qū)尺寸、諧振頻率、接地阻抗、駐波比（VSWR）等。

歸一化場(chǎng)地衰減（NSA）：

場(chǎng)地衰減是測(cè)量用場(chǎng)地的一個(gè)固有參數(shù)，場(chǎng)地衰減與地面的不平度、地面的電參數(shù)、周?chē)h(huán)境、收發(fā)天線之間的距離、天線類(lèi)型和極化方向、收發(fā)天線端口的阻抗等息息相關(guān)。場(chǎng)地衰減定義為：輸入到發(fā)射天線上的功率與接收天線負(fù)載上所獲得的功率之比。CISPR16-1、EN50147-2、ANSI C63.4、GJB2926標(biāo)準(zhǔn)要求：在30MHz~18GHz頻率范圍內(nèi)，當(dāng)測(cè)量的垂直與水平的N?S?A?值在歸一化場(chǎng)地衰減理論值的±4dB之內(nèi)，則測(cè)試場(chǎng)地被認(rèn)為是合格的。歸一化場(chǎng)地衰減只用來(lái)表明測(cè)試場(chǎng)地的性能，與天線或測(cè)量?jī)x器并沒(méi)有多大的關(guān)系，是衡量測(cè)試場(chǎng)地性能的重要指標(biāo)之一。    

場(chǎng)地均均性（FU）：

?該指標(biāo)是為在暗室中進(jìn)行電磁輻射敏感度測(cè)量而制定的。敏感度測(cè)量需在被測(cè)設(shè)備（EUT）處產(chǎn)生規(guī)定的場(chǎng)強(qiáng)（3～10V/m），考察是否會(huì)引起EUT工作性能下降。由于（EUT）表面有一定范圍，所以在靜區(qū)地板上方0.8m高度規(guī)定了一個(gè)1.5m×1.5m的假想垂直平面，即均勻區(qū)，在這個(gè)平面中場(chǎng)的變化非常小，在26MHz～18GHz頻率范圍內(nèi)，要求該區(qū)域內(nèi)75%的表面上的幅值偏差應(yīng)在標(biāo)稱值的0～＋6dB范圍之內(nèi)。

屏蔽效能：

電波暗室的屏蔽性能用屏蔽效能來(lái)衡量。屏蔽效能是模擬干擾源置于屏蔽殼體外時(shí)，屏蔽體安裝前后的電場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)強(qiáng)度或功率的比值。暗室屏蔽效果不僅與屏蔽材料性能有關(guān)，也與殼體上可能存在的各種不連續(xù)的形狀和孔洞有關(guān)，例如屏蔽材料間的焊接縫隙、屏蔽門(mén)、暗室的通風(fēng)窗。

為了提高屏蔽效能，在對(duì)屏蔽鋼板焊接時(shí)，可最大限度的減少鋼板的變形，保持鋼板表面的平整度，保持整個(gè)殼體的電連續(xù)性。暗室的通風(fēng)窗采用截止波導(dǎo)式通風(fēng)窗，可以防止電磁能量的泄露，在安裝時(shí)必須與暗室墻壁有良好的、連續(xù)的電接觸。屏蔽門(mén)是暗室的主要進(jìn)出口，需要經(jīng)常開(kāi)啟，所以門(mén)縫是影響屏蔽效能的重要部位?，F(xiàn)在一般采用指形彈片來(lái)改善門(mén)與門(mén)框的電氣接觸。兩層以上的簧片結(jié)構(gòu)，可以使門(mén)縫處的泄露達(dá)到較高屏蔽效能要求的狀態(tài)。要達(dá)到較高的屏蔽效能，對(duì)焊縫、屏蔽門(mén)、通風(fēng)截止波導(dǎo)窗設(shè)計(jì)和制造都要嚴(yán)格要求。

EN50147-1、GB12190對(duì)電波暗室屏蔽效能要求如下：

ü10KHz~150KHz（磁場(chǎng)）≧70dB    

ü150KHz~1MHz≧100dB

ü1MHz~1000MHz≧110dB

ü1GHz~18GHz≧100dB

傳輸損耗（TL）：

它是描述電波暗室在高頻段特性的主要參數(shù)，實(shí)際上就是在1GHz以上的場(chǎng)地衰減，在測(cè)試傳輸損耗時(shí)金屬地板也應(yīng)鋪設(shè)吸波材料，這時(shí)暗室可以模擬自由空間。標(biāo)準(zhǔn)CISPR16-1、EN50147-2、ANSI C63.4要求1GHz~18GHz傳輸損耗滿足±4dB。

電波暗室性能指標(biāo)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：

評(píng)價(jià)指標(biāo)	適用頻率范圍	相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
屏蔽效能	9KHz~18GHz	GB12190
		EN50147-1
		GJB2926
歸一化場(chǎng)地衰減	30MHz~1GHz	ANSI C63.4
		EN50147-1
		GB9254
		GB/T6113.1
傳輸損耗	1GHz~18GHz	CISPR/A/342/CD 2002
場(chǎng)均勻性	26MHz~1GHz	GB/T17626.3
	26MHz~18GHz	IEC61000-4-3

2.6、電磁屏蔽室：

    電磁屏蔽室是對(duì)電磁場(chǎng)起隔離作用的設(shè)備，按標(biāo)準(zhǔn)要求許多試驗(yàn)項(xiàng)目必須在屏蔽室內(nèi)完成。它是一個(gè)由低電阻金屬材料制成的封閉室體，利用電磁波在金屬體表面產(chǎn)生反射和渦流而起到屏蔽作用。當(dāng)它與大地連接后，同時(shí)起到靜電屏蔽作用