電磁兼容測(cè)試場(chǎng)地與設(shè)備-半電波暗室的主要指標(biāo)1
半電波暗室在建設(shè)完成后,整個(gè)場(chǎng)地和技術(shù)性能需要符合CISPR16標(biāo)準(zhǔn)要求。在屏蔽體建設(shè)完成,安裝吸波材料或其他裝修前,完成屏蔽效能的測(cè)試。在整個(gè)電波半暗室完成后,完成歸一化場(chǎng)地衰減(NSA)、場(chǎng)地電壓駐波比(SVSWR)、測(cè)試面場(chǎng)均勻性(FU)和場(chǎng)地背景噪聲的測(cè)試。所有以上測(cè)試項(xiàng)目必須由第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行。
(1)屏蔽效能
半電波暗室金屬殼體的屏蔽性能用屏蔽效能來衡量。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。暗室的屏蔽效果的好壞不僅與屏蔽材料的性能有關(guān),也與殼體上可能存在的各種不連續(xù)的形狀和孔洞以及安裝工藝有很大關(guān)系。
例如屏蔽門是暗室的主要進(jìn)出口,需要經(jīng)常開啟,所以門縫是影響屏蔽效能的重要部位?,F(xiàn)在一般采用來改善門與門框的電氣接觸。兩層以上的結(jié)構(gòu),可以使門縫處的泄漏降到滿足較高屏蔽效能要求的狀態(tài)。
暗室的屏蔽效能應(yīng)當(dāng)適當(dāng),并非越高越好,要從費(fèi)用價(jià)格比考慮。對(duì)于新建的暗室,在正式安裝內(nèi)部材料前,必須嚴(yán)格按照GB12190關(guān)于屏蔽室屏蔽效能測(cè)量方法嚴(yán)格測(cè)量和檢漏,重點(diǎn)對(duì)可能造成屏蔽效能降低的縫隙、出入口、通風(fēng)波導(dǎo)、AP板等部位進(jìn)行檢測(cè),如果發(fā)現(xiàn)不合格應(yīng)當(dāng)及時(shí)修補(bǔ)。
以下是常規(guī)半電波暗室的屏蔽效能要求。
表3-5 常規(guī)半電波暗室的屏蔽性能
頻率 |
衰減量 |
場(chǎng)源 |
10 kHz |
≥70dB |
磁場(chǎng) |
10 kHz |
≥100dB |
電場(chǎng) |
100 kHz |
≥100dB |
磁場(chǎng) |
100 kHz |
≥100dB |
電場(chǎng) |
1MHz |
≥100dB |
磁場(chǎng) |
1MHz |
≥110dB |
電場(chǎng) |
100MHz |
≥110dB |
平面波 |
400MHz |
≥110dB |
平面波 |
<1GHz |
≥100dB |
平面波 |
>1GHz |
≥100dB |
微波 |
10GHz |
≥100dB |
微波 |
18GHz |
≥100dB |
微波 |
(2)歸一化場(chǎng)地衰減
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)、周圍環(huán)境、收發(fā)天線之間的距離、天線類型和極化方向、收發(fā)天線端口的阻抗等有關(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。
半電波暗室場(chǎng)地衰減的測(cè)試是在開闊測(cè)試場(chǎng)場(chǎng)地衰減測(cè)試的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。根據(jù)CISPR22對(duì)半電波暗室這個(gè)模擬開闊場(chǎng)的NSA測(cè)量作了如下規(guī)定:
① 用雙錐天線和對(duì)數(shù)周期天線等寬帶天線進(jìn)行測(cè)量,而不用調(diào)諧偶極子天線。估計(jì)是前者低頻端幾何尺寸較后者為小,又便于掃頻測(cè)試之故。
② 考慮到EUT具有一定體積,設(shè)備上各點(diǎn)與周邊吸波材料距離不同,應(yīng)對(duì)EUT所占空間進(jìn)行多點(diǎn)NSA測(cè)量。具體是在發(fā)射天線所處中心位置及前、后、左、右各移動(dòng)0.75m等5個(gè)點(diǎn),以及發(fā)射天線在不同高度(垂直極化時(shí)1m和1.5m,水平極化時(shí)1m和2m)下進(jìn)行。因此總共要進(jìn)行20種組合情況下的NSA測(cè)量,包括5個(gè)位置、2個(gè)高度、2種極化。
CISPR 22給出了使用寬帶天線和推薦尺寸的半電波暗室歸一化場(chǎng)地衰減標(biāo)準(zhǔn)值。天線布置如圖3-45和圖3-46所示。
ANCI標(biāo)準(zhǔn)還準(zhǔn)許在下列情況下,將檢測(cè)點(diǎn)減少至8點(diǎn):當(dāng)EUT高度≤1.5m時(shí),可省略高度1.5m的垂直極化檢測(cè)點(diǎn);倘若天線水平極化放置時(shí),其投影可覆蓋EUT直徑的90%,則可省略左右兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn),如EUT后沿與吸波材料間距≥1m,則后面的測(cè)試點(diǎn)可略去。
測(cè)量結(jié)果與相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中的歸一化場(chǎng)地衰減值比較,若誤差在±4dB以內(nèi),則認(rèn)為其NSA指標(biāo)合格,可以在暗室中進(jìn)行電磁輻射干擾和輻射敏感度的認(rèn)證檢測(cè)。
歸一化場(chǎng)地衰減只用來表明測(cè)試場(chǎng)地的性能,與天線或測(cè)量?jī)x器并沒有多大的關(guān)系,是衡量測(cè)試場(chǎng)地性能的重要指標(biāo)之一。信號(hào)從發(fā)射源傳輸?shù)浇邮諜C(jī)時(shí),由于場(chǎng)地影響所產(chǎn)生的損耗為NSA,它反映了場(chǎng)地對(duì)電磁波傳播的影響。半電波暗室是為模擬開闊場(chǎng)地而建造的,暗室中的NSA應(yīng)和開闊場(chǎng)相一致,CISPR16-1和其他相關(guān)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NSA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,可以在暗室中進(jìn)行電磁輻射干擾的檢測(cè)。
實(shí)踐中,通常NSA在水平極化時(shí)對(duì)測(cè)試幾何條件的變化不像垂直極化時(shí)那樣敏感,測(cè)值比較容易落入理論值的±4dB范圍,建議先測(cè)試。如果出現(xiàn)較大偏差,則應(yīng)首先排出由于儀器、天線系數(shù)、測(cè)量方法帶來的問題。如仍不符合要求,則再用垂直極化測(cè)試來確定不規(guī)范點(diǎn),以此分析暗室的結(jié)構(gòu)布置是否存在問題。