天我們來聊聊電磁兼容實驗室的那些事兒!先來看看什么是電磁兼容實驗室的定義——電磁兼容實驗室是為了進(jìn)行電磁兼容試驗而建立的一類特殊的實驗室。首先解釋一下電磁兼容的基本概念:指電磁系統(tǒng)、分系統(tǒng)在各自的電磁環(huán)境中能正常工作而不因受到電磁干擾降低工作性能的能力。
對于給定的電磁系統(tǒng)或分系統(tǒng),電磁兼容具有兩方面的含義:
(1)本系統(tǒng)或分系統(tǒng)不受其他系統(tǒng)或分系統(tǒng)的干擾而影響工作性能;
(2)本系統(tǒng)或分系統(tǒng)也不對 其他系統(tǒng)或分系統(tǒng)產(chǎn)生上述干擾。電磁兼容性工作可分為兩個方面,一方面是無線電管理措施,如采用頻率分配和時間分割的手段使系統(tǒng)之間不構(gòu)成干擾;另一方面是各種技術(shù)措施,即采用屏蔽、濾波及合理的布線、接地等措施抑制干擾。為了規(guī)范電子或其他產(chǎn)品的電磁兼容性,需要根據(jù)相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)或者國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相關(guān)的電磁兼容試驗,而電磁兼容試驗進(jìn)行的場所即是電磁兼容實驗室。完整系統(tǒng)的電磁兼容實驗室一般包括電波暗室和屏蔽室兩類 。
完整系統(tǒng)的電磁兼容實驗室一般包括電波暗室和屏蔽室兩類。
屏蔽室只是一個大鐵箱子,起到阻斷室內(nèi)外的無線電信號,通俗的講,就是里面的出不去,外面的進(jìn)不來,但是里面的電磁波會在內(nèi)壁反射疊加。
電波暗室是在屏蔽室的基礎(chǔ)上,在內(nèi)壁鋪設(shè)了吸波材料,模擬一個開闊場的效果,暗室比屏蔽室貴很多就是貴在暗室內(nèi)貼的這些材料上面。里面的電磁波發(fā)射到內(nèi)壁會被吸收,基本不會產(chǎn)生反射疊加的混波效應(yīng)。適合測試樣品的輻射發(fā)射干擾。暗室一般分全電波暗室和半電波暗室。
對實驗環(huán)境要求不高的測試比如傳導(dǎo)騷擾、靜電測試、浪涌測試、雷擊測試等都是通過電源線上進(jìn)行的,所以只需要在屏蔽室內(nèi)進(jìn)行就夠了;而對于空間輻射、空間騷擾通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(nèi)進(jìn)行,模擬空曠場地的空間。
全電波暗室、半電波暗室、開闊場,在這三種測試場地中進(jìn)行的輻射試驗一般都可以認(rèn)為符合電磁波在自由空間中的傳播規(guī)律。
1)全電波暗室
全電波暗室減小了外界電磁波信號對測試信號的干擾,同時電磁波吸波材料可以減小由于墻壁和天花板的反射對測試結(jié)果造成的多徑效應(yīng)影響,適用于發(fā)射、靈敏度和抗擾度實驗。實際使用中,如果屏蔽體的屏蔽效能能夠達(dá)到80dB~140dB,那么對于外界環(huán)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、天花板和墻壁反射最小、受外界環(huán)境干擾最小,并且不受外界天氣的影響。它的缺點在于受成本制約,測試空間有限。
2)半電波暗室
半電波暗室與全電波暗室類似,也是一個經(jīng)過屏蔽設(shè)計的六面盒體,在其內(nèi)部覆蓋有電磁波吸波材料,不同之處在于半電波暗室使用導(dǎo)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(dǎo)電地平面。在半電波暗室中,由于地面沒有覆蓋吸波材料,因此將產(chǎn)生反射路徑,這樣接收天線接收到的信號將是直射路徑和反射路徑信號的總和。
3)開闊場
開闊場是平坦、空曠、電導(dǎo)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(dǎo)電性,面積無限大,在30MHz~1000MHz之間接收天線接收到的信號將是直射路徑和反射路徑信號的總和。但在實際應(yīng)用中,雖然可以獲得良好的地面?zhèn)鲗?dǎo)率,但是開闊場的面積卻是有限的,因此可能造成發(fā)射天線與接收天線之間的相位差。在發(fā)射測試中,開闊場的使用和半電波暗室相同。
電磁兼容的各個測試項目都要求有特定的測試場地,其中以輻射發(fā)射和輻射抗擾度測試對場地的要求最為嚴(yán)格。由于80~1000MHz 高頻電磁場的發(fā)射與接受*是以空間直射波與地面反射波在接收點相互迭加的理論為基礎(chǔ)的。場地不理想,必然帶來較大的測試誤差。
開闊試驗場是重要的電磁兼容測試場地。但由于開闊試驗場造價較高并遠(yuǎn)離市區(qū),使用不便;或者建在市區(qū),背景噪聲電平大而影響EMC 測試,所以常用室內(nèi)屏蔽室來替代。但是屏蔽室是一個金屬封閉體,存在大量的諧振頻率,一旦被測設(shè)備的輻射頻率和激勵方式促使屏蔽室產(chǎn)生諧振時,測量誤差可達(dá)20 ~ 30dB,所以需要在屏蔽室的四周墻壁和頂部上安裝吸波材料,使反射大大減弱,即電波傳播時只有直達(dá)波和地面反射波,并且其結(jié)構(gòu)尺寸也以開闊試驗場的要求為依據(jù),從而能模擬室外開闊場的測試,這就是電磁屏蔽吸波暗室,又簡稱為EMC 暗室,成了應(yīng)用較普遍的EMC 測試場地。美國FCC、ANCI C63.6— 1992、IEC、CISPR 及標(biāo)GJB152A-97、GJB2926-97《電磁兼容性測試實驗室認(rèn)可要求》等標(biāo)準(zhǔn)容許用電磁屏蔽半電波暗室替代開闊試驗場進(jìn)行EMC 測試。
EMC 暗室結(jié)構(gòu)通常由RF 屏蔽室、吸波材料、電源、天線、轉(zhuǎn)臺等幾部分構(gòu)成:由RF 屏蔽室保證測試不受外界干擾;由吸收材料保證暗室的吸收特性;天線、轉(zhuǎn)臺保證被測物按標(biāo)準(zhǔn)要求的狀態(tài)及條件進(jìn)行測試;電源系統(tǒng)保證試驗用電。RF 屏蔽門、通風(fēng)波導(dǎo)窗、攝像機、照明燈、電源箱等輔助設(shè)備都應(yīng)盡可能設(shè)計放在主反射區(qū)之外,避免任何金屬部件暴露在主反射區(qū)。
暗室的地板是電磁波的反射面。對地板的要求是:連續(xù)平整無凹凸。不能有超過最小工作波長1/10的縫隙,以保持地板的導(dǎo)電連續(xù)性。暗室內(nèi)接地線和電源線要靠墻腳布設(shè),不要橫越室內(nèi),電線還應(yīng)穿金屬管,并保持金屬管與地板良好搭接。為了避免電波反射影響測量誤差,人和測試控制設(shè)備不應(yīng)在測試場地內(nèi)。
所以一般EMC 暗室都由測試暗室和控制室構(gòu)成,測試暗室內(nèi)安放測試天線和被測設(shè)備,操作人員和測試控制儀器都在控制室內(nèi)。如有大功率功放設(shè)備,還應(yīng)建立功放室放置這些設(shè)備, 以免對周圍環(huán)境產(chǎn)生干擾。暗室和控制室要各自采用獨立的供電系統(tǒng),使用不同相的電源,經(jīng)過各自的濾波器,以避免控制室的干擾通過電源線進(jìn)入暗室內(nèi)。以上就是電磁兼容的一些知識,希望能給大家?guī)椭?/p>
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