輻射發(fā)射測試場地介紹

來源：風(fēng)陵渡口話EMC 更新時間：2024-07-20 閱讀：

為保證電磁兼容測試的可靠性和準確性，電磁兼容測試對測試環(huán)境有嚴格的要求，一般在電磁兼容測試標準中對測試場地的各種參數(shù)都有明確的規(guī)定。下面簡要介紹電磁兼容測試場地。

一、開闊場：

開闊場是指受試設(shè)備（EUT）在露天測試現(xiàn)場（OATS）中進行測量，是國際CISPR規(guī)定的方法。它要求開闊場應(yīng)是一個平坦、空曠、電導(dǎo)率均勻且良好，無反射物的橢圓形場地，具體要求請參考ANSI C63.7 CISPR16標準。

上海電器設(shè)備檢驗所標準EMC開闊場（OATS）

1.1、開闊場測量原理:

利用開闊場進行輻射發(fā)射與接收測量，是以空間直射波與地面反射波在接收點的矢量迭加理論為基礎(chǔ)。測試場在上方、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)射的最大場強。對于不同的測試頻率，能獲得最大場強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、開闊場的應(yīng)用場合：

有些設(shè)備有特殊的空間要求，暗室的性能都是以開闊場為參考的，開闊場是測試數(shù)據(jù)對比最原始的參考場地，很多天線校準必須在開闊場。

1.3、開闊場面臨的挑戰(zhàn)：

盡管開闊場一直被國際公認為最科學(xué)的、合理的、最理想的測試場地，并被規(guī)定為最后判定依據(jù)。然而要建造一個符合標準要求的開闊場是非常困難的，主要是因為開闊場受氣候的影響較大，其次是隨著信息技術(shù)的發(fā)展，空間電磁環(huán)境越來越惡劣，很難找到純凈的開闊場。因此，國內(nèi)外電磁兼容已很少使用開闊場進行試驗。

二、電波暗室：

由于隨著環(huán)境電磁噪聲強度和密度的不斷增強，一般很難找到符合標準要求的開闊場。目前電波暗室（Anecholc Chamber）廣泛地用來模擬開闊場進行輻射發(fā)射和輻射敏感度測試。電波暗室又稱電波消聲室，或電波無反射室。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，模擬開闊試驗場，這種屏蔽室稱為半電波暗室。

電磁屏蔽半電波暗室中的測試環(huán)境是模擬開闊試驗場的傳播條件，因此暗室尺寸應(yīng)以開闊試驗場的要求為依據(jù)。其測試距離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以上的高頻輻射測試，以及輻射抗擾度測試。

2.3、電波暗室的構(gòu)造圖：

2.4、電波暗室的尺寸：

標準10米法電波暗室

標準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：

天線中心到EUT的距離不同
標準限值不同
測試效率不同
建造成本差異較大
EUT內(nèi)發(fā)射天線與測量天線產(chǎn)生共振不同，某頻點測量結(jié)果可能存在較大異。

2.5、電波暗室的技術(shù)指標要求：

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

歸一化場地衰減（NSA）：

場地衰減是測量用場地的一個固有參數(shù)，場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)天線端口的阻抗等息息相關(guān)。場地衰減定義為：輸入到發(fā)射天線上的功率與接收天線負載上所獲得的功率之比。CISPR16-1、EN50147-2、ANSI C63.4、GJB2926標準要求：在30MHz~18GHz頻率范圍內(nèi)，當測量的垂直與水平的N?S?A?值在歸一化場地衰減理論值的±4dB之內(nèi)，則測試場地被認為是合格的。歸一化場地衰減只用來表明測試場地的性能，與天線或測量儀器并沒有多大的關(guān)系，是衡量測試場地性能的重要指標之一。

場地均均性（FU）：

?該指標是為在暗室中進行電磁輻射敏感度測量而制定的。敏感度測量需在被測設(shè)備（EUT）處產(chǎn)生規(guī)定的場強（3～10V/m），考察是否會引起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1.5m×1.5m的假想垂直平面，即均勻區(qū)，在這個平面中場的變化非常小，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衡量。屏蔽效能是模擬干擾源置于屏蔽殼體外時，屏蔽體安裝前后的電場強度、磁場強度或功率的比值。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、暗室的通風(fēng)窗。

為了提高屏蔽效能，在對屏蔽鋼板焊接時，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，在安裝時必須與暗室墻壁有良好的、連續(xù)的電接觸。屏蔽門是暗室的主要進出口，需要經(jīng)常開啟，所以門縫是影響屏蔽效能的重要部位。現(xiàn)在一般采用指形彈片來改善門與門框的電氣接觸。兩層以上的簧片結(jié)構(gòu)，可以使門縫處的泄露達到較高屏蔽效能要求的狀態(tài)。要達到較高的屏蔽效能，對焊縫、屏蔽門、通風(fēng)截止波導(dǎo)窗設(shè)計和制造都要嚴格要求。

EN50147-1、GB12190對電波暗室屏蔽效能要求如下：

ü10KHz~150KHz（磁場）≧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)，實際上就是在1GHz以上的場地衰減，在測試傳輸損耗時金屬地板也應(yīng)鋪設(shè)吸波材料，這時暗室可以模擬自由空間。標準CISPR16-1、EN50147-2、ANSI C63.4要求1GHz~18GHz傳輸損耗滿足±4dB。

電波暗室性能指標與評價標準：

評價指標	適用頻率范圍	相關(guān)標準
屏蔽效能	9KHz~18GHz	GB12190
		EN50147-1
		GJB2926
歸一化場地衰減	30MHz~1GHz	ANSI C63.4
		EN50147-1
		GB9254
		GB/T6113.1
傳輸損耗	1GHz~18GHz	CISPR/A/342/CD 2002
場均勻性	26MHz~1GHz	GB/T17626.3
場均勻性	26MHz~18GHz	IEC61000-4-3