電磁兼容基礎-暗室知識的種類和相關知識

暗室知識

一、簡述：
暗室又稱電波暗室，有的暗室又被稱為微波暗室、無反射室等。
暗室的作用就是防止外來電磁波的干擾，使測量活動不受外界電磁環境的影響，防止測試信號向外輻射形成干擾源，污染電磁環境，對其它電子設備造成干擾。
建造一個電波暗室需要考慮的因素很多，各公司、企業或檢測機構具體情況千差萬別，因此建造的電波暗室也各不相同。那么建造電波暗室應主要考慮哪些因素呢？
 
二、根據用途設計電波暗室：
一般電波暗室可分為：電磁兼容測試電波暗室和天線測試電波暗室。
1、 電磁兼容測試電波暗室主要替代開闊場，是進行電磁兼容測試的場所，按標準要求一般設計為半電波暗室，暗室除地面外其它五面粘貼吸波材料，地面為反射金屬板。其特點是頻率范圍寬，標準一般規定頻率范圍為30MHz～1GHz目前大多都做到30MHz～18GHz，軍用標準頻率范圍為30MHz～40GHz，主要指標有：屏蔽效能、場地均勻性，歸一化場地衰減和傳輸損耗等。電磁兼容測試電波暗室又分為3米法、10米法和5米法標準電波暗室，各公司、企業或檢測機構可根據自己的資金情況、可利用土地面積、常用測試對象尺寸，選擇適合的電波暗室，沒有必要照抄其他單位模式。
2、 天線測試電波暗室模擬的是自由空間電磁環境，電波暗室六面體全部粘貼吸波材料，在主反射區粘貼比其它區域吸波性能更優質的吸波材料。適合在電波暗室內測試的天線一般都在微波頻段，所以天線測試電波暗室又被稱為微波暗室。在理想狀態下暗室各個方向都應無電磁波反射，這是建造天線測試電波暗室的原則。雖然無論設計的多么合理，建造的多么完善和優質，各個方向一點都沒有電磁波反射顯然是做不到的。因此設計天線測試暗室時，首先根據被測天線的有效尺寸，頻率范圍，天線特性設計一個靜區，靜區內的電磁環境應符合被測天線測試的需要。 
 
三、天線測試電波暗室的特點：
1、各公司、企業或檢測機構可根據自己的需要設計暗室的頻率范圍，靜區特性等。天線測試暗室頻率范圍不像電磁兼容測試暗室那樣具有特定的要求，而其靜區特性、駐波特性、暗室六面體墻壁吸波材料的反射率等都比電磁兼容測試暗室要求要高。特別是對于低旁瓣天線，有特殊要求的天線等都要經過科學計算特殊設計，科學選取和粘貼適當的吸波材料。
2、天線測試暗室對電磁屏蔽沒有嚴格的要求。有的甚至不需要單獨設計屏蔽體進行屏蔽，直接在墻壁上粘貼吸波材料即可。利用建筑墻壁和吸波材料對電磁波的屏蔽和吸收效果即可滿足要求。這當然還要看建造暗室地點的電磁環境如何，電磁環境不同其要求也不一樣。如果預建造暗室地點周圍電磁環境較差，可能影響到測試結果時，或者在天線測試時輻射功率較大，可能影響到周圍的電磁環境時則需要考慮建造合適的屏蔽體進行屏蔽。 
 
四、常用暗室技術要求簡述：
1、電磁兼容測試電波暗室
 電磁兼容測試電波暗室技術要求在標準、軍用標準中具有明確的要求。特別是在電磁兼容暗室標準中其技術要求、測試方法都已明確規定。下面一些技術要求供讀者參考：1) 電磁屏蔽性能頻率范圍屏蔽效能14KHz～1MHz≥60dB，1MHz～1000MHz ≥90dB，1GHz
～18GHz(40GHz) ≥80dB。2) 場地均勻性在1.5m×1.5m假想垂直平面上75%的場強幅值偏差應在0dB～＋6dB之間。
3) 歸一化場地衰減和傳輸損耗歸一化場地衰減和傳輸損耗與理論值的偏差應在±4dB之內。

2、天線測試暗室（微波暗室）天線測試暗室其性能要求無統一標準，一般來說頻率范圍應滿足本單位的需要，在設計的天線測試暗室靜區內大反射電平值相對于主波束電平值低45dB，橫向和縱向場強均勻性優于1.5dB。以上性能要求只是一般天線測試暗室的性能要求，對于高性能天線，低旁瓣天線或具有特殊要求的天線，還應根據實際需要計算設計暗室的性能要求。天線測試暗室用于遠場測試的，應考慮暗室空間符合遠場測試條件。
 
五、暗室其它設施的設計：
暗室除了要考慮建筑體尺寸、屏蔽性能、暗室吸收電磁波性能外，其它設施的設計或選用也是非常重要的。一輔助設施性能的好壞都將影響整個暗室的性能。電源線和信號線濾波器考慮暗室將來要使用的電源類型和大功率負荷，如測試設備、被測設備和輔助設備以及照明系統等要使用交流380V、220V、110V、直流供電、變頻電源等。特別是電磁兼容測試暗室有嚴格的電磁屏蔽要求，如果有某一缺陷都將給測試工作帶來的不便。

2、信號接口板和波導通風窗信號接口板用來安裝信號轉接端子，用以電波暗室與控制室、放大器室或其它用途的測試室之間的信號連接，信號接口板的安裝數量，位置以及其上的轉接端子的類型、數量都應考慮好，暗室內需要安裝波導通風窗、排氣扇或空調系統，注意波導通風窗的頻率范圍、屏蔽效能等。

3、消防報警裝置和照明設施選擇的照明設施應不產生任何的電磁干擾，應易于更換維修，消防報警裝置應不影響暗室整體性能。

4、暗室監控系統在暗室內要安裝攝像監控系統，根據暗室大小、實際需要設計安裝攝像頭的數量，監視器的數量及性能。以方便觀察、監控測試系統和被測設備的工作狀態。

5、測試轉臺、電源線走線和信號線走線，在暗室內應配備必要的測試轉臺，其性能要滿足測試的要求。注意應將電源線和信號線分開并作適當的屏蔽，避免形成干擾。

6、環保要求建造暗室不可避免地要用到一些粘結劑，特別是吸波材料的制作吸波材料的粘貼等。有的暗室完工后會散發出一種刺鼻的氣味，將對測試人員的身體健康產生不利影響。因此，一定要對暗室承建商提出環保要求，并作為驗收條款之一。

 
六、暗室性能測試：
電磁兼容測試暗室其屏蔽性能、場地均勻性、歸一化場地衰減、傳輸損耗等都應按標準、國家標準，進行測試并保證其合格。天線測試暗室沒有統一的測試標準，但有約定的測試方法。值得注意的是，在測試暗室時使用的天線應與將來在暗室中準備測試的天線其性能相當。在暗室測試時采用的天線不同（例如天線波瓣寬度不同）其測試結果會有很大差別，使用窄波瓣天線測試，其測試結果優于使用寬波瓣天線測試的結果，這就意味著使用窄波瓣天線測試合格，使用寬波瓣天線測試不一定合格。所以在暗室招標時應預先規定暗室測試時所用的測試天線類型，包括收發天線，以避免暗室驗收時引起不必要的爭端。