电波暗室性能指标的测试方法
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电波暗室及半电波暗室的分类和性能评价指标电波暗室及半电波暗室的分类和性能评价指标1.1 按电波暗室的用途分类电波暗室按用途可分为天线图测试室、雷达截面测试室、电磁兼容(EMC)测试室、电子战(对抗)测试室。
1.1.1天线图测试室天线是电磁兼容测试中不可缺少的一部分,天线参数的准确性将对测试结果产生影响。
天线图测试室就是专门测试天线参数的实验室,如:天线的方向性图和增益等。
1.1.2雷达截面测试室用于测试舰船、飞机、导弹(火箭)、车辆等所载雷达截面。
1.1.3电磁兼容测试室这是使用最为广泛的一种电波暗室,对于一般的电子产品,在其投入市场正式使用前都要进行辐射发射和辐射抗扰度的测试,以便判断产品是否可以投入市场,电磁兼容测试室便可以完成测试任务。
1.1.4电子战(对抗)测试室模拟实战电磁干扰情况下装备系统的工作状况。
1.2 按电波暗室的形状分类电波暗室按形状可分为矩形电波暗室、锥型电波暗室。
1.2.1矩形电波暗室目前大部分电波暗室都建造成矩形,标准3m法、5m法和10m 法暗室都是指矩形暗室。
1.2.2锥型电波暗室这种暗室可以有效的避免侧面、顶面和地面的反射,而这些因素经常会影响矩形电波暗室的性能。
矩形电波暗室在低频(1GHz以下)性能比较差,锥形电波暗室就没有这个缺点。
所以它常用来试验或测量卫星通信以及整个卫星。
1.3 按内表面吸波材料的粘贴方式分类按照内表面吸波材料的粘贴方式,可将暗室分为半电波暗室、全电波暗室和改进型半电波暗室。
1.3.1半电波暗室半电波暗室是除了地面(接地平板)之外,其余五面都装有吸波材料的屏蔽室。
作为室外开阔试验场地的替代场所,半电波暗室已被国内外标准认可,成为应用广泛的EMC测试场所。
但半电波暗室存在自身缺陷,如天线的升降,地平面电磁波反射等引起的测量值的不稳定。
半电波暗室被用于EMC~I量和电磁辐射敏感度测量。
主要性能指标用归一化场地衰减(NSA)和测试面场均匀性(FU)来衡量。
微波暗室分类暗室一般分为电波暗室、微波暗室、雷达仿真测试暗室:3M法暗室产品描述:上海墨石电子3米法暗室是一个最新设计的EMC测试场地,主要用于辐射发射和辐射敏感性的标准性测试。
整个的系统具有多功能用途,覆盖国际、欧洲、美国和各国的标准。
产品性能:1.频率范围:30MHz~18GHz2.吸波材料反射损耗:30MHz~18GHz≥15dB3.3M 法暗室及屏蔽控制室必须按照EN50147-1 进行测试,屏蔽效能至少能满足如下要求:4.归一化场地衰减:3M法暗室可确保在直径为2M的静区内从30MHz 至1GHz 测量的归一化位衰减(NSA、Normalized site Attenuation)与理论值偏差不超过±3.5dB(标准要求±4.0dB),符合ANSIC63.4--1992, CISPR16, EN50147-2 的要求。
5M法暗室产品描述:5米法暗室是一个最新设计的EMC测试场地,主要用于辐射发射和辐射敏感性的标准性测试。
产品性能:和电磁敏感度(EMS)测试。
适用频率30MHz-18GHz可延至40GHz。
产品性能:2. 按照ANSI C63.4-2003的步骤和规定在直径3米的圆柱体静区内所有位置从30MHz至1GHz进行归一化场衰减测试,按照10米法测量的归一化衰减 (NSA)值与理论值偏差优于±4dB;1GHz至18GHz频率范围内使用传输损耗(TL)测试方法进行测试,仅在5GHz、10GHz 和18GHz三点进行测试,归一化衰减(NSA)值与理论值偏差优于±4dB。
同时满足CISPR16、EN50147-2、CISPR22-1997、 GB9254-1998、VCCI V-3/99.05标准对场衰减的要求。
3. 按照IEC61000-4-3步骤和规定,符合EN61000-4-3:1996和GB/T 17626.3-1998的要求,在30MHz至1GHz进行场均匀度测试,标准场为转台之上0.8米-2.3米范围内1.5米x1.5米的垂直平面,按照3米测试距离要求16个测试点的75%即12点场均匀性在0-6dB之间;1GHz至18GHz的测试仅在5GHz、10 GHz和18GHz三点以低于3v/m进行测试。
一、简介电波(半)暗室是面向公司交换、接入、SDH、ETS、GSM、数据终端、STP、电源及监控等产品的电磁兼容测试要求而建设的。
电波暗室的技术指标必须符合归一化场地衰减NSA±3.5dB(30MHz~18GHz),场均匀性(0,+6dB)的要求(30MHz~18GHz)。
从而使组建的测试系统具有高效、先进及高性价比的特点。
二、电波暗室总体技术指标要求所有进行验收测试系统中设备需符合 CISPR16标准要求。
在屏蔽室建设完成,安装吸波材料或其他装修前,完成屏蔽效能的测试。
在整个电波半暗室完成后,完成规一化场地衰减NSA、场地均匀度和背景噪声测试。
所有以上四项测试必须由我方认可的第三方进行。
电波半暗室应满足以下指标:1) 归一化场地衰减 NSA3M法暗室可确保在直径为2M的静区内从30MHz至1GHz测量的归一化位衰减(NSA、 Normalized site Attenuation)与理论值偏差不超过±3.5dB(标准要求±4.0dB),符合 ANSI C63.4--1992, CISPR16, EN50147-2 的要求。
2 ) 传输损耗TL3M法暗室可确保在直径为 2M的静区内从1GHzHz至18GHz测量的传输损耗与理论值偏差不超过±3.5dB(标准要求±4.0dB),符合ANSI C63.4--1992, CISPR16, EN50147-2 的要求。
3)场地均匀度3M法暗室必须符合从80MHz至 2GHz频率范围内测试区的场地均匀性达到(0,+6dB)的要求,符合1EC61000-4-3和EN61000-4-3的要求。
4) 屏蔽效能3M法暗室及屏蔽控制室必须按照EN50147-1进行测试,屏蔽效能至少能满足如下要求:频率屏蔽效能10KHz--150KHz 70dB(磁场)150KHz 朹1MHz100dB1MHz--1000MHz110dB1GHz--18GHz100dB三、电波暗室的系统组成及要求1、电波暗室配置及要求1)供应商按照我方的要求完成吸波暗室的设计2)供应商完成屏蔽室的建造提供屏蔽尺寸不小于:9.1m×5.8m×5.55m建筑结构为:拼装式结构暗室与周围大地应有大于10M欧姆的阻抗隔离。
EMC测试指标及测试方法介绍研发中心产品认证部深圳市同洲电子股份有限公司2011年9月17日EMC简介EMC(Electromagnetic Compatibility )定义:在同一电磁环境中,设备能够不因为其它设备的干扰影响正常工作,同时也不对其它设备产生影响工作的干扰。
EMC = EMI + EMS电磁干扰抗电磁干扰电磁兼容EMI测试指标q辐射骚扰场强q电源端骚扰电压q天线端骚扰电压q骚扰功率q射频输出端有用信号和骚扰信号电平q辐射骚扰功率q谐波电流q电压波动与闪烁EMS测试指标q天线输入端差模电压抗干扰S1 q射频电压抗干扰S2aq天线输入端射频电流抗干扰S2b q辐射抗干扰S3q脉冲调制波抗干扰S5q静电放电ESDq电快速瞬变脉冲群EFTEMC测试指标及测试方法介绍第一部分:电磁干扰EMIEMI --辐射骚扰场强1.简要说明测量对象主要是广播接收机。
设备的辐射过高必会污染电磁环境。
辐射骚扰场强在开阔场上或电波暗室中进行,测量距离为3m、5m或10m 。
(一般按3m测试,下述内容按3m测试描述)对有同轴天线输入的广播接收机,通过电缆馈入有用信号,而不是采用天线辐射接收。
EMI --辐射骚扰场强2.测试方法装置:EMI测试接收机、测试天线、转台/天线杆定位控制器等。
对于常见的台式设备,测量时将其置于80cm高的非金属转台上,测试天线的测试基准点与被测设备的假想辐射中心(一般也是其几何中心)的水平距离即测试距离为3m。
在测试过程中,转台在0~360°范围内旋转,而测试天线在1~4m(水平极化)和2~4m(垂直极化)范围内升降,并分别在天线水平极化和垂直极化状态下进行,以获得最大骚扰值。
(做FCC测试时,天线升降范围在水平及垂直均为1~4m)EMI --辐射骚扰场强3.测试方法示意图EMI --辐射骚扰场强4.指标限值EMI --辐射骚扰场强5.测试曲线示例010203040506070Level [dB 礦/m]30M 50M 70M 100M200M 300M 500M 700M 1GFrequency [Hz]Marker:168.78 MHz 33.48 dB 礦/mMES HLIM EN 55022 F Cl.B 3m Field Strength QP LimitEMI --辐射骚扰场强6.测试场景示例EMI --电源端骚扰电压1.简要说明电源端骚扰电压,适用于标准范围内所有可接入公用低压电网的设备。
暗室参数要求及误差分析1、暗室参数微波暗室的电性能指标主要由静区的特征来表征。
静区的特性又以静区的大小、静区内的最大反射电平、交叉极化度、场均匀性、路径损耗、固有雷达截面、工作频率范围等指标来描述。
影响暗室性能指标的因素是多元化的,也是很复杂的,在利用光线发射法和能量物理法则对暗室性能进行仿真计算时,需要考虑电波的传输去耦,极化去耦,标准天线的方向图因素,吸收材料本身的垂直入射性能和斜入射性能,多次反射等影响。
但在实际的工程设计过程中,往往以吸收材料的性能作为暗室性能的关键决定因素。
1)交叉极化度:由于暗室结构的不严格对称、吸收材料对各种极化波吸收的不一致性以及暗室测试系统等因素使电波在暗室传播过程中产生极化不纯的现象。
如果待测试天线与发射天线的极化面正交和平行时,所测试场强之比小于-25dB,就认为交叉极化度满足要求。
2)多路径损耗:路径损耗不均匀会使电磁波的极化面旋转,如果以来波方向旋转待测试天线,接收信号的起伏不超过+-0.25 dB,就可忽略多路径损耗。
3)场均匀性:在暗室静区,沿轴移动待测试天线,要求起伏不超+-2dB;在静区的截面上,横向和上下移动待测天线,要求接收信号起伏不超过+-0.25 dB。
2、天线测量的误差1)有限测试距离所引起的误差设待测的是平面天线,接收的来波沿其主波束的轴向。
若测试距离大小,由待测天线之不同部位所接受的场不能相同,因此具有平方根律相位差。
若待测天线恰位于源天线远场区的边界2D2/,其口径边缘与相位中心的场存在22.5度的相位差。
若测试距离加倍,在相位差减半。
对于测量中等旁瓣电平的天线,距离2D2/通常已经足够,测出的增益约偏小0.06dB.测试距离缩短会使测量误差迅速增大,旁瓣会与主波束合并成肩台式,甚至合为一体。
通常0.25 dB的锥销使测出的增益降低约为0.1 dB,并造成近旁瓣的些许误差。
2)反射。
微波暗室测量方法我折腾了好久微波暗室测量方法,总算找到点门道。
我一开始弄这个的时候,那真是瞎摸索。
就知道要测量微波之类的东西得在这个暗室里面搞,但是咋搞呢?我先来说说这个设备的摆放吧。
这个设备的位置可重要了,我刚开始没注意,就随随便便地把那些测量仪器放在暗室里,结果测出来的数据那叫一个乱。
就好像你炒菜,调料乱放,炒出来的菜肯定不好吃。
后来我就参考手册,把仪器放在一个相对稳定的平台上,而且要远离那些可能会干扰信号的东西,这就像你睡觉的时候,得找个安静的地方一样。
测量的时候,校准这一步也是个大问题。
我试过一种方法,以为按照常规的仪器校准流程就可以了,但是不行啊。
在微波暗室里,好像有一些特殊的地方。
比如说校准的频率范围设置,我一开始没设置对,太宽了可能,测出来的数据偏差很大。
后来经过不断地试验,我发现要根据你实际测量的信号频率,很精准地来设定校准频率范围。
这就好比你要开锁,你得找对钥匙的形状,不能乱捅一样。
还有这个暗室的环境稳定也很重要。
我记得有一次测量的时候,应该是暗室的温度波动有点大,可能是哪里的空调出问题了。
我当时还奇怪呢,数据为什么老是飘忽不定。
后来才知道,哪怕一点点温度的变化,都可能影响测量结果。
就像水在不同温度下密度不一样似的,微波在不同温度环境下的传播也会受到影响。
说到接收天线的管理,我也走了不少弯路。
我开始就把天线放那,也没仔细检查天线的角度和方向,以为差不多就行,结果发现测量的数据不准确。
后来我发现,每次测量前,都得仔细调整天线的指向,要正对着你要测量的信号源方向,而且角度的偏差要尽可能小。
这就好像你拍照,你镜头不对准要拍的东西,拍出来的照片肯定不是你想要的。
我到现在也不敢说我完全掌握了微波暗室测量方法。
但是通过这些经历,我就想告诉大家,一定要慢慢来,每一步都仔细对待,有手册就多看看手册。
遇到问题不要怕,多尝试一些不同的设置和调整,慢慢就会找到适合自己的测量方法了。
总之一句话,细节决定成败,在微波暗室测量这个事儿上是再正确不过了。
全电波暗室静区内反射电平校准-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:全电波暗室是一种用于电磁兼容性测试的设施,用于模拟自由空间环境并消除外界电磁干扰。
在全电波暗室中,静区内反射电平是一个重要的参数,它影响着测试结果的准确性和可靠性。
因此,对静区内反射电平进行校准是非常必要的。
本文将介绍全电波暗室静区内反射电平校准的背景和重要性,以及相应的校准方法和流程。
通过对静区内反射电平的准确校准,可以保证测试结果的准确性,为电磁兼容性测试提供可靠的数据支持。
文章结构部分内容如下:文章结构部分将会介绍本篇长文的组织和结构,包括各个章节的内容概述以及它们之间的逻辑关系。
通过这一部分的介绍,读者可以更好地理解全文的框架和内容安排,有助于他们更好地把握全文的主题和观点。
果的影响和应用": {},"3.3 展望未来的发展方向": {}}}}请编写文章1.2 文章结构部分的内容1.3 目的:本文的目的是介绍全电波暗室静区内反射电平校准的重要性和方法流程,通过详细的介绍和分析,帮助读者深入了解这一领域的概念和原理。
同时,通过对校准方法和流程的讨论,希望能够引起读者对该领域的重视,并为相关研究和应用提供参考和指导。
最终目的是为了推动全电波暗室静区内反射电平校准工作的发展,提高其在实际应用中的准确性和可靠性,为电波通信领域的发展做出贡献。
2.正文2.1 什么是全电波暗室:全电波暗室是一种用于进行电磁兼容性测试的环境,其中所有电磁波(包括无线电波、微波、红外线等)都被屏蔽在外部环境之外。
这种暗室通常由导电材料构成,可以有效地阻止外部电磁信号进入暗室内部,从而确保测试结果的准确性和可靠性。
在全电波暗室中进行测试时,可以消除外部干扰,并确保测试结果仅受内部设备的影响,从而更好地评估设备的电磁兼容性性能。
全电波暗室通常具有严格的规范要求,如对内部电磁波反射的最小要求、对外部干扰的最大容许值等。
通过在这样的环境中进行测试,可以更准确地评估设备在真实工作环境中的性能,从而确保设备在实际使用中不会受到电磁干扰的影响。
米法半电波暗室(EMC检测试验室)的建设摘要:本文介绍了建设3米法半电波暗室应注意的问题以及EMI实际测试技巧和特殊测试结果分析。
关键词:EMC 电波暗室EMI 测试技术电磁兼容性(EMC)是近十几年来发展起来的新的学科。
随着人们对它的重要性的认识程度的不断提高,世界上许多国家和地区已对它进行了强制性认证管理。
例如美国按照FCC (联邦通信委员会)规程,欧共体按照89/336/EEC电磁兼容指令进行电磁兼容认证,未按照这些规程和指令进行电磁兼容认证和认证不合格的产品不允许在这些国家和地区的市场上销售和使用。
我国原国家质量技术监督局也在1999年10月发布了包含电磁兼容认证管理办法的[1999]223号文件。
为了配合我国电磁兼容认证管理办法的实施,一些检测机构和生产企业已引进了EMC测试设备和建起了EMC测试用的半电波暗室,还有许多检测机构和生产企业正在进行这方面的建设和计划投资这方面的建设。
我中心在1999年10月自己开发建成了太极山庄电磁辐射发射开阔测试场;从国外引进了先进的EMC测试设备;EMC测试用的新的3米法半电波暗室也于2000年3月份建成并投入使用。
在3米法半电波暗室的建设和EMI(电磁骚扰)测试过程中,积累和总结了一些经验,供大家借鉴和参考。
下面分别从3米法半电波暗室的建设和信息技术设备的EMI测试技术两大方面进行阐述。
一.3米法半电波暗室的建设(一)3米法半电波暗室建设涉及的几个方面一般的暗室在建造时,都会涉及以下几个方面:1.电波暗室的尺寸。
你应该清楚你所要建造的暗室是标准10米法半电波暗室还是标准3米法半电波暗室或是根据你的场地要求定制尺寸的电波暗室;电波暗室是否要配套修建屏蔽的控制室及放大器室,它们各自的长、宽、高尺寸是多少,它们建造在暗室的哪个方向。
2.屏蔽门的类型、尺寸和数量。
屏蔽门分单刀、双刀、三刀等不同类型,并有电动、气动和手动三种。
你要根据你将来的被测设备和人员进出方便程度以及屏蔽门的屏蔽性能、耐用性、可靠性、易维护性等多方面综合考虑来选择它们。
.按电波暗室地用途分类电波暗室按用途可分为天线图测试室、雷达截面测试室、电磁兼容()测试室、电子战(对抗)测试室...天线图测试室天线是电磁兼容测试中不可缺少地一部分,天线参数地准确性将对测试结果产生影响.天线图测试室就是专门测试天线参数地实验室,如:天线地方向性图和增益等...雷达截面测试室用于测试舰船、飞机、导弹(火箭)、车辆等所载雷达截面...电磁兼容测试室这是使用最为广泛地一种电波暗室,对于一般地电子产品,在其投入市场正式使用前都要进行辐射发射和辐射抗扰度地测试,以便判断产品是否可以投入市场,电磁兼容测试室便可以完成测试任务...电子战(对抗)测试室模拟实战电磁干扰情况下装备系统地工作状况..按电波暗室地形状分类电波暗室按形状可分为矩形电波暗室、锥型电波暗室...矩形电波暗室目前大部分电波暗室都建造成矩形,标准法、法和法暗室都是指矩形暗室...锥型电波暗室这种暗室可以有效地避免侧面、顶面和地面地反射,而这些因素经常会影响矩形电波暗室地性能.矩形电波暗室在低频(以下)性能比较差,锥形电波暗室就没有这个缺点.所以它常用来试验或测量卫星通信以及整个卫星..按内表面吸波材料地粘贴方式分类按照内表面吸波材料地粘贴方式,可将暗室分为半电波暗室、全电波暗室和改进型半电波暗室...半电波暗室半电波暗室是除了地面(接地平板)之外,其余五面都装有吸波材料地屏蔽室.作为室外开阔试验场地地替代场所,半电波暗室已被国内外标准认可,成为应用广泛地测试场所.但半电波暗室存在自身缺陷,如天线地升降,地平面电磁波反射等引起地测量值地不稳定.半电波暗室被用于量和电磁辐射敏感度测量.主要性能指标用归一化场地衰减()和测试面场均匀性()来衡量...全电波暗室全电波暗室是内表面全部装有吸波材料地屏蔽室.用来模拟自由空间地传播环境.全电波暗室完全摒弃了平面大地干涉原理,解决了半电波暗室固有地许多缺陷.同时由于模拟自由空间,没有反射地发生,不存在干涉模型,对水平极化、垂直极化地一致性较好;并且不存在和之争,只需可,为电磁兼容测试提供了一种低造价、低费用、方便高效、灵活准确地测试方法.全电波暗室主要用于微波天线系统地参数测量.通常用静区,反射率电平,交叉极化度,多路径损耗,幅度均匀性和工作频率等六项指标来表示...改进型半电波暗室改进型半电波暗室是在接地平板上装有附加吸波材料地半电波暗室.由于电波暗室不仅是骚扰辐射地测试场地,也是抗扰度测试场地.设备抗扰度(设备敏感度)测试时评估对来自空间地辐射电磁场地抗扰性能,该测试应在电波暗室中进行,地面上应铺设吸波材料.因此,对于半电波暗室,测试时必须把吸波材料补上,使之没有反射,这就变成了改进型半电波暗室.在测试辐射发射时将吸波材料移走,又还原成半电波暗室..按电波暗室地尺寸分类电波暗室按照尺寸大小可分为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、米法电波暗室、法电波暗室、法电波暗室...超紧缩型预测式全波暗室尺寸约为.×,×..它主要用来进行抗扰度测试,也可以进行辐射发射地预测试.这种暗室占用空间小,造价低,特别是由于它是拼装成地,所以在任何地方都可以拆卸和安装.并且升级到型暗室和标准米法暗室也很容易.此类暗室很适合中小型企业使用...最小实用尺寸电波暗室尺寸约为××.主要用于射频抗扰度,发射预估及自由空间发射测试.适合频率为~,价格约为万美元,造价较低,适用于中小型企业做内部测试...小型电波暗室尺寸约为××.主要用于射频抗扰度发射预估及自由空间发射测试.适合频率为~,价格约为美元,比最小实用尺寸电波暗室略高,尺寸也略大...法电波暗室尺寸约为××.用于射频抗扰度及发射测试尺寸在以下地产品.价格约为万美元,是国际上普遍采用地代替开阔场地实验场地...法电波暗室尺寸约为××.费用约为万美元,价格只比法电波暗室贵%,但只是法价格地三分之一.性能在较宽范围内都比法电波暗室优越,且与法地换算修正关系较之法对法地换算修正关系更优越.可以测试较大体积地.这种暗室已经逐渐得到推广和应用.。
摘要:介绍电波暗室的类型、各种吸波材料的特点,并通过许多实例,阐述电波暗室的材料选型以及电波暗室建造和管理方面的经验。
关键词:电波暗室吸波材料电磁兼容1 电波暗室的形状和尺寸电波暗室的主要形状为矩形和锥形。
电磁兼容测试暗室均采用矩形室。
其尺寸如下:10m法半电波暗室,室尺寸约为21m×15m×11m。
3m法半电波暗室多采用铁氧体和泡沫角锥复合,室尺寸约为9m×6m×5.5m;如果尺寸达到1lm×8m×7m,也可采用1.6m左右大型角锥吸波材料,可节省费用。
预测试半暗室采用铁氧体和泡沫角锥复合,室尺寸约为7m×4m×3m。
室尺寸还可根据测试件的尺寸适当扩大。
在进行天线测试时,发射天线和试验天线(目标)之间的距离要符合远场条件:L是两天线之间的距离;D是试验天线(目标)口径;λ是波长。
矩形电波暗室的长度比L大一些。
宽度应保证电波人射角不超过60。
人射角大干60。
,性能明显下降。
一般从电性能和经济观点考虑,室宽度和长度之比应在1/2~1/3之间。
锥形电波暗室的低频性能好,又比较经济,但也有局限性,对于多源、动源和双稳态雷达横截面积测试等是不适用的。
也不能提供绝对场强的测试。
为了形成远场,还有半开式暗室。
接收区域是一个暗室,发射在室外较远位置,这种暗室不能实现屏蔽。
紧缩场则用抛物面反射器将电波变成平面波,增加了一些费用但节省了空间。
2 吸波材料的种类电波暗室用吸波材料较早和较多采用的是软质聚氯酯泡沫浸渍炭黑并进行阻燃处理制成的,它具有良好的电性能,在较宽的频带具有很低的反射、散射和较大的透射衰减,典型的反射率如图1所示国内外有很多空心或半空心角锥,是采用塑料板、泡沫塑料板、纸板、无纺布等制成,再涂以炭黑、石墨制成的导电漆或包复薄金属膜,表面涂阻燃漆或包阻燃膜满足阻燃要求。
锥高2m米左右的空心角锥可克服同高度实心角锥的重量重、价格贵、尖部易下垂等缺点,电性能可满足电磁兼容的要求,但比泡沫实心角锥略差。
大型角锥SAH型虽为半空心,但以泡沫塑料为主体。
与同高度的实心泡沫角锥相近,可用于电磁兼容和天线测试。
铁氧体吸波材料厚度很薄,在30MHz~IGHz有较好性能,在其表面复合泡沫塑料角锥、劈锥吸波材料后,在1—18GHz的性能良好,常用于电磁兼容测试。
聚氯酯泡沫和一些空心角锥材料相比电性能较好,可用于对性能要求较高的RCS、仿真、毫米波和高性能天线测试。
对吸波材料的性能须在全频率范围评价,某一频段性能好,不能说明其它频段好。
有时最大反射点不是垂直入射而是某一角度的散射。
3 吸波材料的选型案例3.1 电磁兼容暗室10m法半暗室典型的性能是场地衰减±4dB,场均匀性0~6dB。
某暗室长宽高尺寸为20.5m×18m×11.5m,全部采用大型2.2m角锥,大fq~n,'hfq采用铁氧体和0.5m 泡沫角锥复合。
该暗室在30MHz~1GHz垂直极化和水平极化,测试点向前、向后、向左和向右分别移动lm、1.5m和2m进行测试,共做19条曲线,场地衰减均在±3.5 dB以内。
场均匀性经多次测试,在0-4.5dB以内。
某3m法半暗室,后墙采用铁氧体和0.8m泡沫角锥复合,其余采用铁氧体和0.6m 泡沫角锥复合(有的角锥截尖至500),性能良好,场地衰减±4dB,场均匀性0—6dB。
如果暗室尺寸大,可采用大型角锥,尺寸紧张部位采用铁氧体和0.5m泡沫角锥复合。
虽然暗室尺寸大一些,但由于大型角锥较便宜,总费用仍较节省。
3m法半暗室低频如至80MHz,可在后墙、夫尼涅尔区采用lm左右角锥,其余采用0.7 m、0.5m角锥,可满足标准要求。
如图4所示。
3.2 预测试半暗室预测试半暗室采用铁氧体和0.8m、0、6m、0.3m泡沫角锥复合,可满足场地衰减±4dB,场均匀性0~6dB的要求。
为节省费用,在拐角处可不贴泡沫角锥。
3.3 天线、目标特性等测试暗室暗室的吸波材料的选型要考虑低频的极限和静区反射电平。
如果暗室低频到200MHz,静区反射电平达到-30dB,暗室的最重要部位后墙和次重要部位夫尼涅尔区应选择至少1.5m高的角锥。
荷兰某暗室吸波材料选型如图5所示,后墙和前墙采用1.8m角锥,夫尼涅尔区采用0.9m角锥并增加0.9m吸波材料带,总高1.8m,暗室性能有提高,经测试,静区反射电平在100MHz达到-21dB,400MHz达到-30dB;6GHz和15GHz优干-50dB。
某暗室长宽高为25m×1lm X 11m,后墙采用2m小角度大型角锥,其余采用1.8m 大型角锥,在夫尼涅尔区,用吸波材料做了加强吸收。
经鉴定测试,静区反射电平:在200MHz时小于-33dB,300MHz时小于-34dB;1 GHz时小于-45dB;3GHz时小于-50dB;5~32GHz时小于-55dB。
某暗室长宽高为25mx6mx6m,后墙中部采用2m 大型角锥SAH型,边部和夫尼涅尔区采用lm角锥,其余采用0.7m和0.5m角锥,经鉴定测试,静区反射电平300MHz时小于-37dB;10GHz时小于-60dB。
天线暗室也可兼做目标特性测试暗室。
暗室的发射方向反向的等价横截面积要求很小。
不仅后墙反射要小,而且在靠近后墙附近的两侧墙、天棚和地面的反向散射也要小,可采用劈锥、斜角锥等。
天线暗室也可兼电磁兼容暗室。
某暗室长宽高26m×20m×12m,主要采用2m角锥,大门采用铁氧体和0.6m劈锥复合,地面主要采用0.6m角锥。
经鉴定测试满足10m 法半暗室的场地衰减和场均匀性要求;作为天线暗室的静区反射电平,1GHz时小于-40dB,3-18GHz时小于-50dB。
3.4 射频导引仿真暗室射频导引仿真暗室的夫尼涅尔区是最重要部位,这些部位的反射使导引头直接接收目标阵的直射波产生瞄视误差。
为减小瞄视误差,要求吸波材料的反射很小。
国外某暗室长宽高为25m×15m×15m,工作频率2—2GHz,夫尼涅尔区采用1.2m角锥,其余部位采用0.45角锥。
在吸波材料选型时,首先,后墙材料垂直入射的反射电平要比静区反射电平低,不同厚度的材料和工作波长之比时的垂直入射的反射率如表1:其次,材料在60。
角斜入射可比垂直入射反射增大10-15dB,水平极化一般比垂直极化差。
夫尼涅尔区的斜入射性能的下降不要高于发射天线副瓣照射能量的减少。
斜入射一般不大干60。
4 建造要求较高的暗室需要做屏蔽。
屏蔽用2mm或更厚的钢板,可采用气体保护焊,边焊边用磁场探测仪检查,不合格马上补焊。
也可用预先做好的大板,用螺丝拧起来。
比较简单和要求不高的也可用薄铁板、铜网、铝箔等制做。
屏蔽门是薄弱环节,门和门框之间要采用凹接触结构或铜片保证接触良好[2]。
泡沫塑料吸波材料多采用粘合剂安装。
先按材料尺寸打格,粘合剂采用橡胶型粘合剂,要求能自然硫化,耐高温,粘合力强并环保。
先在被贴部位和材料背面同时均匀刷一至二遍胶,表面发粘时,将材料按预先打好的格子紧贴并用力压,保证不脱落。
对吸波材料整形使其纵横排列整齐。
铁氧体安装。
在屏蔽前先固定15mm左右的复合木板,用粘合剂贴,每块铁氧体中间孔内拧螺钉,铁氧体块间隙在0.1mm以内。
一般的空心角锥采用挂装安装。
底部为聚氨酯泡沫的,也可采用粘合剂安装。
发射天线用塑料支架固定在发射部位中间,有的暗室在前墙中部建一跳台,发射天线固定在跳台上。
转台基部要用吸波材料屏风遮挡,上部要用吸波材料包复,也可为泡沫塑料透波材料。
收发天线间避免有金属物或连线。
有的暗室后墙中部接一个小房间,两房间相接处和小房间侧壁可能增加反射和散射。
暗室的走道材料一是采用可承重的多层泡沫,置于侧墙边。
其高度为旁边吸波材料高度的一半左右。
二是采用支撑结构,表面加透波泡沫材料。
通风材料多采用空心材料,在壁上打孔。
拐角材料可为平板材料。
暗室内的电缆口、地沟等处的吸波材料是可移动的,可放在可移动的小车上。
暗室要采用系统通风,设进风口和排风口,进风口在下部或地面,排风口在上部或天棚,尽量放在次要部位,并有较大风量,有条件时采用空调控制室内温度2l±5℃,湿度50%±5%。
小型暗室也可兼用自然通风。
按消防要求,在暗室出现火情时,所有开口迅速成封闭。
照明采用冷光灯和白炽灯。
由于日光灯产生电磁干扰,不能采用。
灯表面不要接触吸波材料并尽量放在天棚次要部位。
有的暗室照明处设排风口。
暗室内要设烟雾和感温报警器。
在大门外设喷水管道消火栓[3]和灭火器,也可安装闭路电视对室内进行监视。
5 管理和维护电波暗室的建造成本高,在设计上应考虑宽频和多用性,配套各种测试设备、天线等,提高使用效率。
注意防火。
聚氨酯泡沫有导电性能,室内的仪器、设备和电线等如出现漏电,电流i侑邑通过吸波材料、屏蔽地线一直通过地下与电站地线形成回路,对吸波材料进行加热,产生阴燃。
室内使用的木材应刷阻燃漆,室内装修所用材料应符合阻燃要求。
喷水管道消火栓应处于随时可用状态。
室内禁止吸烟、电焊、气焊,不放易燃物质,风机等设备避免长时间运转。
暗室为密闭系统,室内通风、空调应经常和定时开动,特别是夏日。
有的国外公司建造的暗室开灯即开通风。
室内湿度不要过大,有条件时可采用一些除湿措施。
人进入暗室应穿软鞋、戴鞋套或换拖鞋。
大门要及时关闭,减少灰尘和阳光进入。
地面吸波材料搬动应注意不要堆压和碰损。
门口等处吸波材料避免碰损,也可加耐磨保护。
参考文献[1]刘凤培译.高频无回波室的设计和鉴定.肮宅电子技术.1982(2):30,[2] 符荣梅.电波暗室的建设.安全与电磁兼容,2002(4):34[3]I.Appel Hansen.Reflectivity Level of Radio Anechoic Chamber,IEEE Transactions AP一21.N04 July.1973:490.。