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微波暗室一般指當電磁波入射到牆面、天棚、地面時,絕大部分電磁波被吸收,而透射、反射極少。微波暗室是採用吸波材料和金屬遮蔽體組建的特殊房間。其作用就是避免在暗室內做天線、雷達等無線通訊產品雜波干擾,提高被測的精準度和效率。微波暗室主要應用於靜區尺寸大小、反射電平(靜度)、固有雷達截面、交叉極化等引數表示。下面由廠家廣州萊安智慧化系統開發有限公司給大家講解一下:
一、電波暗室
電波暗室,是主要用於模擬開闊場,同時用於輻射無線電騷擾(EMI)和輻射敏感度(EMS)測量的密閉遮蔽室。電波暗室的尺寸和射頻吸波材料的選用主要由受試裝置(EUT)的外行尺寸和測試要求確定,分1m法、3m法或10m法。
二、組成結構
電波暗室主要組成結構主要為遮蔽室、和吸波材料。遮蔽室由遮蔽殼體、遮蔽門、通風波導窗及各類電源濾波器等組成。根據使用者要求,遮蔽殼體可採用焊接式或拼裝式結構均可。吸波材料由,工作頻率範圍在30MHz~1000MHz的單層鐵氧體片,以及錐形含碳海綿吸波材料構成,錐形含碳海綿吸波材料是由聚氨脂泡沫塑膠在碳膠溶液中滲透而成,具有較好的阻燃特性。
二、基本分類
電波暗室(anechoic chamber)通常對於輻射試驗來說,測試場地分為三種,分別是全電波暗室、半電波暗室和開闊場。在這三種測試場地中進行的輻射試驗一般都可以認為符合電磁波在自由空間中的傳播規律。
(一)、全電波
全電波暗室減小了外界電磁波訊號對測試訊號的干擾,同時電磁波吸波材料可以減小由於牆壁和天花板的反射對測試結果造成的多徑效應影響,適用於發射、靈敏度和抗擾度實驗。實際使用中,如果遮蔽體的遮蔽效能能夠達到80dB~140dB,那麼對於外界環境的干擾就可以忽略不計,在全電波暗室中可以模擬自由空間的情況。同其它兩種測試場地相比,全電波暗室的地面、天花板和牆壁反射最小、受外界環境干擾最小,並且不受外界天氣的影響。它的缺點在於受成本制約,測試空間有限。
(二)、半電波
半電波暗室與全電波暗室類似,也是一個經過遮蔽設計的六面盒體,在其內部覆蓋有電磁波吸波材料,不同之處在於半電波暗室使用導電地板,不覆蓋吸波材料。半電波暗室模擬理想的開闊場情況,即場地具有一個無限大的良好的導電地平面。在半電波暗室中,由於地面沒有覆蓋吸波材料,因此將產生反射路徑,這樣接收天線接收到的訊號將是直射路徑和反射路徑訊號的總和。
(三)、開闊場
開闊場(open area test, OAT)是平坦、空曠、電導率均勻良好、無任何反射物的橢圓形或圓形試驗場地,理想的開闊場地面具有良好的導電性,面積無限大,在30MHz~1000MHz之間接收天線接收到的訊號將是直射路徑和反射路徑訊號的總和。但在實際應用中,雖然可以獲得良好的地面傳導率,但是開闊場的面積卻是有限的,因此可能造成發射天線與接收天線之間的相位差。在發射測試中,開闊場的使用和半電波暗室相同。
三、效能指標
頻率範圍:30MHz~18GHz;
(一)吸波材料反射損耗:30MHz~18GHz≥15dB;
(吸波材料採用複合吸波材料,即錐形含碳海綿吸波材料貼上在鐵氧體上)
(二)遮蔽室遮蔽效能
微波:1GHz~10GHz≥100dB;10GHz~18GHz≥90dB;
電波暗室的測試方法一般按GB12190-90標準進行;
(三)歸一化場地衰減±4dB,場均勻性0~6dB,符合GJB2926-97標準。[1]
四、主要用途
電波暗室用於模擬開闊場。同時用於輻射無線電騷擾(EMI)和輻射敏感度(EMS)測量,電波暗室的尺寸和射頻吸波材料的選用主要由受試裝置(EUT)的外行尺寸和測求確定,分1m法、3m法或10m法。
五、影響因素
(一)、引數
1、影響其效能指標的因素主要包括:暗室引數、天線測量的誤差以及其他誤差等。
2、微波暗室的電效能指標主要由靜區的特徵來表徵。靜區的特性又以靜區的大小、靜區內的最大反射電平、交叉極化度、場均勻性、路徑損耗、固有雷達截面、工作頻率範圍等指標來描述。
3、影響暗室效能指標的因素是多元化的,也是很複雜的,在利用光線發射法和能量物理法則對暗室效能進行模擬計算時,需要考慮電波的傳輸去耦,極化去耦,標準天線的方向圖因素,吸收材料本身的垂直入射效能和斜入射效能,多次反射等影響。但在實際的工程設計過程中,往往以吸收材料的效能作為暗室效能的關鍵決定因素。
1)交叉極化度:由於暗室結構的不嚴格對稱、吸收材料對各種極化波吸收的不一致性以及暗室測試系統等因素使電波在暗室傳播過程中產生極化不純的現象。如果待測試天線與發射天線的極化面正交和平行時,所測試場強之比小於-25dB,就認為交叉極化度滿足要求。
2)多路徑損耗:路徑損耗不均勻會使電磁波的極化面旋轉,如果以來波方向旋轉待測試天線,接收訊號的起伏不超過+-0.25 dB,就可忽略多路徑損耗。
3)場均勻性:在暗室靜區,沿軸移動待測試天線,要求起伏不超+-2dB;在靜區的截面上,橫向和上下移動待測天線,要求接收訊號起伏不超過+-0.25 dB。
(二)、天線測量的誤差
1)有限測試距離所引起的誤差
設待測的是平面天線,接收的來波沿其主波束的軸向.若測試距離大小,由待測天線之不同部位所接受的場不能相同,因此具有平方根律相位差。若待測天線恰位於源天線遠場區的邊界2D2/λ,其口徑邊緣與相位中心的場存在22.5度的相位差.若測試距離加倍,在相位差減半。
對於測量中等旁瓣電平的天線,距離2D2/λ通常已經足夠,測出的增益約偏小0.06dB.測試距離縮短會使測量誤差迅速增大,旁瓣會與主波束合併成肩臺式,甚至合為一體..通常0.25 dB的錐銷使測出的增益降低約為0.1 dB,並造成近旁瓣的些許誤差。
(三)、反射
直射波受從周圍物體反射的干涉,在測試區域形成場的變化,由於該波波程差作為位置的函式而迅速變化,使起伏的長度屬於波長的數量級..例如比直射波低20 dB的反射波,可引起-0.92~+0.83 dB的功率誤差.,具體取決於兩種之間的差異;相位測量的誤差範圍為±5.7°。但若反射波的場比直射波低40dB,則側出的幅度與相位分別僅有±0.09與±0.6°的誤差。
反射在低旁瓣的測量中特別有害.一項很小的反射透過主瓣耦合到待測天線,可以完全掩蓋住耦合到旁瓣的直射波.如果相耦合的直射和反射波強度相等,則測出的旁瓣電平會抬高6 dB左右,或者在測得的波瓣圖中成為零點。
(四)、誤差
還可能導致天線測量產生誤差的因素有:
低頻時與電抗近場的耦合可能比較顯著,測量天線的對準誤差,其他干擾訊號,測試電纜所引起的誤差等。
1、電波暗室與微波暗室的定義
電波暗室(Fully anechoic chamber):內表面全部裝有無反射材料的遮蔽室。模擬自由空間的傳播環境,主要用於微波天線系統的引數測量。通常用靜區,反射率電平,交叉極化度,多路徑損耗,幅度均勻性和工作頻率等六項指標來表示。
微波暗室,就是主要測試天線方面的暗室,六面全部貼上吸波材料的,模擬自由空間,例如測試手機天線,雷達等都屬於微波暗室,頻率一般都在200M以上。
2、電波暗室與微波暗室的引數
電波暗室的吸波材料反射損耗:30MHz~18GHz≥15dB(吸波材料採用複合吸波材料,即錐形含碳海綿吸波材料貼上在鐵氧體上)
微波暗室遮蔽效能磁場14KHz≥75dB,150KHz≥100dB,電場 200KHz~50MHz≥110dB.
五、電磁相容檢測遮蔽室和暗室有什麼區別嗎
遮蔽室只是一個大鐵箱子,把外界的電磁訊號進行隔離;而暗室不僅有遮蔽室的功能而且內部貼了鐵氧體、闢尖等吸波材料,為的是模擬空曠場地的環境。暗室比遮蔽室貴很多就是貴在暗室內貼的這些材料上面。
遮蔽室是暗室的輔助空間嗎?那到底是暗室做實驗,還是遮蔽室做實驗呢、
對實驗環境要求不高的測試不如說傳到騷擾、靜電測試、浪湧測試、雷擊測試等都是透過電源線上進行的,所以只需要在遮蔽室內進行就夠了;而對於空間輻射、空間騷擾透過空間傳播的騷擾或者是抗干擾則對空間有特殊要求,因此需要在暗室內進行,模擬空曠場地的空間。
六、全電波暗室功能概述說明
功能:
內表面全部安裝吸波材料的遮蔽室.全電波暗室減小了外界電磁波訊號對測試訊號的干擾,同時電磁波吸波材料可以減小由於牆壁和天花板的反射對測試結果造成的多徑效應影響,適用於發射、靈敏度和抗擾度實驗。實際使用中,如果遮蔽體的遮蔽效能能夠達到80dB~140dB,那麼對於外界環境的干擾就可以忽略不計,在全電波暗室中可以模擬自由空間的情況。同其它兩種測試場地相比,全電波暗室的地面、天花板和牆壁反射最小、受外界環境干擾最小,並且不受外界天氣的影響。它的缺點在於受成本制約,測試空間有限。
特性:
A)具備無線通訊評估
B)符合CISPR16-1-4和CISPR16-2-3
C)符合IEC61000-4-3法規,輻射抗擾度測試
D)符合CISPR32草案
規格:
A) 內部有效尺寸:7.3m(W)×9.8m(L)×5.4m(H) 內部遮蔽尺寸:7.5m(W)×10.0m(L)×6.0m(H)
B) 頻率範圍:10kHz-18GHz
C) 場衰減引數:+/-3dB (30MHz-1GHz)
D) 場地電壓駐波比(Site VSWR):5dB Max. (1GHz~18GHz)
E) 遮蔽效果:80dB Min. (10kHz~18GHz)
F) 靜音區引數:-25dB Min. (1GHz-3GHz) -33dB Min. (3GHz-5GHz) -35dB Min. (5GHz-18GHz)
主要裝置概述
A)轉檯半徑: 1.5m 承重力: 100kg CVCF系統
B)交流電源
200V AC: 單相 200-240V 6kVA 50/60Hz
100V AC: 單相 100-120V 4kVA 50/60Hz
C)天線
雙脊喇叭天線:1GHz-18GHz
測量系統
A)自動輻射噪聲測量系統
B)自動輻射場抗擾度測試系統
七、半電波暗室功能概述
半電波暗室(semi-anechoic chamber)
除地面安裝反射接地平板外,其餘內表面均安裝吸波材料的遮蔽室.半電波暗室與全電波暗室類似,也是一個經過遮蔽設計的六面盒體,在其內部覆蓋有電磁波吸波材料,不同之處在於半電波暗室使用導電地板,不覆蓋吸波材料。半電波暗室模擬理想的開闊場情況,即場地具有一個無限大的良好的導電地平面。在半電波暗室中,由於地面沒有覆蓋吸波材料,因此將產生反射路徑,這樣接收天線接收到的訊號將是直射路和反射路徑訊號的總和。
特性:
A)符合CISPR22法規,對資訊科技裝置的傳導輻射噪聲的測量
B)符合CISPR25法規,對汽車電子裝置的傳導輻射噪聲的測量
規格:
A) 內部有效尺寸:7.3m(W)×9.8m(L)×5.4m(H) 內部遮蔽尺寸:7.5m(W)×10.0m(L)×6.0m(H)
B) 頻率範圍:10kHz-18GHz
C) 場衰減引數:+/-2dB (30MHz-1GHz)
D) 場地電壓駐波比(Site VSWR):5dB Max. (1GHz~18GHz)
E) CISPR25場衰減引數(SA for CISPR25): +/-3dB (30MHz~18GHz)
F) 遮蔽效果:80dB Min. (10kHz~18GHz)
主要裝置概述
(1)轉檯半徑: 1.5m 承重力: 650kg(EUT桌上為100kg),CVCF系統
(2)電源
200V AC: 單相 200-240V 6kVA 50/60Hz
100V AC: 單相 100-120V 4kVA 50/60Hz
(3)天線
雙錐天線:
對數週期天線:
雙錐對數天線:
寬頻喇叭天線:30M-300MHz
300M-1000MHz
30M-1000MHz
1G-10GHz
(4)測量系統自動輻射傳導噪聲測量
八、遮蔽室功能概述
特性:
A)電路板上的EMI噪聲分析裝置
B)近場電磁場測量
C)共模噪聲測量系統
D)GHz橫電磁波室
符合抗擾度測試測試 (靜電,快速電脈衝群和傳導抗擾度。
規格:
A) 內部有效尺寸:4.5m(W)×8.8m(L)×2.6m(H)
B) 遮蔽效果:80dB Min. (10kHz-18GHz)
C) 主要裝置概述
交流電源
A)CVCF系統 200V AC: 單相 200V~240V 6kVA 50/60Hz
B)100V AC: 單相 100V~120V 4kVA 50/60Hz
C)靜電抗擾度靜電抗擾度模擬器: NSG438測試輸出電壓: 0.2-30kV
D)電快速脈衝群抗擾度脈衝測試儀: NSG3040測試輸出電壓: 0.2-4.8kV
E)傳導抗擾度自動測量系統測試輸出電壓: 150K-80MHz
九、全電波暗室 fully anechoic chamber
安裝吸波材料用以降低內表面電波反射的遮蔽室.在EMC(電磁相容)實驗中會使用。通常對於輻射試驗來說,測試場地分為三種,分別是全電波暗室、半電波暗室和開闊場。在這三種測試場地中進行的輻射試驗一般都可以認為符合電磁波在自由空間中的傳播規律。其中全電波暗室是一個經過遮蔽設計的六面盒體,在其內部的地板、牆壁和天花板上均覆蓋有電磁波吸波材料,吸波材料一般為聚氨脂泡沫材料製成的錐形體,可有效吸收入射的電磁波能量並使其散射大幅度衰減,但由於錐形體吸波材料的低頻效能較差,因此通常採取同時使用鐵氧體和錐形體吸波材料的方法來提高暗室的低頻效能。
回覆列表
電波暗室主要組成結構主要為遮蔽室、和吸波材料。遮蔽室由遮蔽殼體、遮蔽門、通風波導窗及各類電源濾波器等組成。根據使用者要求,遮蔽殼體可採用焊接式或拼裝式結構均可。吸波材料由,工作頻率範圍在30MHz~1000MHz的單層鐵氧體片,以及錐形含碳海綿吸波材料構成,錐形含碳海綿吸波材料是由聚氨脂泡沫塑膠在碳膠溶液中滲透而成,具有較好的阻燃特性。