CN101750549B - 可进行电磁兼容测试和天线测量的电磁测量综合暗室 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可进行电磁兼容测试和天线测量的电磁测量综合暗室。其结构是在该暗室的顶面和各侧面满铺有全频段吸波材料,在暗室底面满铺有可移动的全频段吸波材料;所述的全频段吸波材料单元体外形为四棱角锥形,顶部张角在17°~20°之间,表面电阻50~100欧姆,并以无纺布作承载基材。本发明的电磁测量综合暗室可以同时满足电磁兼容测试和全电波测试所需要的测试环境,一室两用,与分别建造电磁兼容暗室和全电波暗室相比,可节约近四百万元。同时还节省了土地使用及后期维护等相关成本。

Description

可进行电磁兼容测试和天线测量的电磁测量综合暗室
技术领域
本发明是涉及电磁测量领域的屏蔽暗室,具体地说是一种可进行电磁兼容测试和天线测量的电磁测量综合暗室。
背景技术
目前,一般的电磁兼容暗室(EMC)是进行电气产品的辐射和抗扰度的测试。其工作频率范围为30MHz-1GHz,要求满足场均匀性偏差小于0-6dB,归一化场地衰减偏差在±4dB之间,其测量空间的背景噪声电平应小于标准限值6dB以上。其设计要点是模拟开阔试验场的传播。由于EMC测试区的使用频段为30MHz-1GHz,其天线方向性差,绕射能力强,设计时主要考虑的是吸波材料的低频性能和暗室的内部空间结构(路径损耗)。另外,暗室的地面一般不敷设吸波材料,以模拟大地等效反射。在测试面场的均匀性时,如果地面反射影响了场的均匀性,会在发射天线与受试设备间的地面上铺设数平方米的吸波材料以减弱地面的反射强度,以其满足偏差小于0-6dB的要求。
而全电波暗室是进行天线特性测试的暗室,其工作频率一般为0.5GHz-40GHz,要求在暗室内部形成一个低电波反射的“静区”,一般根据测试精度要求来确定静区的反射电平、均匀度以及交叉极化度指标以便进行天线测量。其设计要点是模拟自由空间电磁波的传播。设计时主要考虑的是吸波材料的高频性能、天线辐射到各面的能量、天线方向图和路径损耗以及电波进入吸收材料的入射角多少等。其电波传播时起主导作用的是以发射镜像天线和接收天线为焦点的旋转椭球体,称为菲涅尔空间区。此椭球与侧面、底面和顶面相交的截面称为“实效反射区”,也称为“主要反射区”。这四个面的主要反射区,加上前墙和后墙的反射区,六个面需要全部用吸波材料覆盖。
由此可以看出,电磁兼容暗室和全电波暗室的多项指标要求不同,一般无法相互兼容和利用。一直以来,为了进行上述的不同测试功能,二者均为分别建造。不仅建造时资金投入大,占用土地面积大,而且后期使用维护成本高。
中国专利申请CN1905422公开了一种同时具备空中射频测试与电磁兼容性测试能力的全电波暗室,但其采用的技术方案是在“L”型的两边分别为互相垂直布置且相通的OTA测试暗室部分和全电波暗室部分,在所述两个暗室部分的交汇处安装一套转台和被测设备的支撑装置。其实质还是各自单独建造、分别使用,并没有做到真正的合二为一。
发明内容
本发明的目的就是提供一种电磁测量综合暗室,可以同时满足电磁兼容测试和全电波测试所需要的测试环境,从而降低制造成本和使用成本。
本发明是这样实现的:
一种可进行电磁兼容测试和天线测量的电磁测量综合暗室,在该暗室的顶面和各侧面满铺有全频段吸波材料,在暗室底面满铺有可移动的全频段吸波材料;所述的全频段吸波材料单元体外形为四棱角锥形,顶部张角应在17~20°之间,表面电阻50~100欧姆,并以无纺布作承载基材。
本电磁测量综合暗室关键在于选用了上述的全频段吸波材料及布置方式。本发明所使用的全频段吸波材料单元体表面电阻在50~100欧姆之间,单元体顶部张角在17°~20°之间,这种吸波材料,具有宽频段吸收电磁波的性能,可更好地兼容高、低频特性,从而可以满足本发明的需要。在暗室底面的全频段吸波材料为可移动的吸波材料,在进行电磁兼容测试时,可方便地将底面的吸波材料移除,以满足电磁兼容测量时模拟大地等效反射的要求。
由于本发明的电磁测量综合暗室可以一室两用,建造此综合暗室与分别建造电磁兼容暗室和全电波暗室相比,可节约近四百万元。
具体实施方式
本电磁测量综合暗室为长方体,结构尺寸为进行电磁兼容测试和天线测量所需空间的并集,以达到既可满足电磁兼容测试的要求,又可满足全电波暗室中因天线频率、口径和测试精度的不同所导致的不同要求的测试环境的目的。在该暗室的顶面和四个侧面满铺有全频段吸波材料,在暗室底面满铺有可移动的全频段吸波材料。所述全频段吸波材料单元体的外形为四棱锥形,顶部张角应在17°~20°之间。吸波材料以无纺布作承载基材,按现有技术调整基材的内、外两面刷涂的炭黑的不同含量可得到不同电阻值的吸波材料。本发明使用的吸波材料电阻应在50~100欧姆。所述的全频段吸波材料单元体角锥长度为1.5~1.8m。
吸波材料以无纺布作承载基材的另一个优点是可以摆设在暗室底面上,以方便移除,从而满足电磁兼容测试的要求。
在保证暗室的技术指标不受影响的情况下,为降低成本,本发明选择在暗室各面的主反射区上铺设的全频段吸波材料角锥长度为1.5~1.8m,而在各面主反射区外的其余区域铺设的全频段吸波材料角锥长度为0.8~1.0m,所述的暗室各面的主反射区为:按照对电磁兼容测量模拟开阔试验场和天线测量模拟自由空间对静区的不同要求,按已有技术中的菲涅尔原理分别界定电磁兼容暗室和天线测量暗室在各个反射面的主要反射区,电磁兼容功能取第一菲涅尔区(n=1);天线测试取第六菲涅尔区(n=6);再将这两者各自的主要反射区的并集作为综合暗室相应面的主反射区。本发明通过如此选择主反射区来布置全频段吸波材料,就可使综合暗室既能满足电磁兼容测试的测试条件,又能满足天线测量的测试条件,而且与全部铺设1.5~1.8m的吸波材料相比,其成本显著降低。通过上述设计使得本发明的电磁测量综合暗室,通过将底面的全频段吸波材料移除或移回,即可在同一室内分别得到既满足电磁兼容测试模拟开阔试验场的要求(30MHz-1GHz),又能满足天线特性测试暗室对静区的要求(0.5GHz-40GHz),还能满足其它符合此类条件的测试环境。
为在进行电磁兼容测试时,更好地模拟大地等效反射,本发明中暗室的地面最好采用特种钢板为原料,通过焊接达到满足电连续的要求,整体平整度小于最高工作频率波长的1/8。在作抗扰度测试时,可按现有技术,在发射天线与受试设备间的底面上铺设0.6m高的吸波材料和5~7mm厚铁氧体复合材料。
在电磁测量综合暗室内按现有技术设置有EMC测试用发射天线、接收天线及天线测试用发射天线。在暗室顶面除布置有全频段吸波材料外,还布置有两排照明灯箱。

Claims (6)

1.一种可进行电磁兼容测试和天线测量的电磁测量综合暗室,其特征在于在该暗室的顶面和各侧面满铺有全频段吸波材料,在暗室底面满铺有可移动的全频段吸波材料;所述的全频段吸波材料单元体外形为四棱角锥形,顶部张角在17°~20°之间,表面电阻50~100欧姆,并以无纺布作承载基材。
2.根据权利要求1所述的电磁测量综合暗室,其特征在于所述的全频段吸波材料单元体角锥长度为1.5~1.8m。
3.根据权利要求1所述的电磁测量综合暗室,其特征在于在暗室各面的主反射区上铺设的全频段吸波材料单元体角锥长度为1.5~1.8m,在各面主反射区外的其余区域铺设的全频段吸波材料单元体角锥长度为0.8~1.0m,所述的暗室各面的主反射区为:按已有技术中的菲涅尔原理分别界定电磁兼容暗室和天线测量暗室在各个反射面的主要反射区,电磁兼容功能取第一菲涅尔区;天线测试取第六菲涅尔区;再将这两者各自的主要反射区的并集作为综合暗室相应面的主反射区。
4.根据权利要求1、2或3所述的电磁测量综合暗室,其特征在于暗室的结构尺寸为电磁兼容测试和天线测量所需空间的并集。
5.根据权利要求4所述的电磁测量综合暗室,其特征在于该暗室的底面整体平整度小于最高工作频率波长的1/8。
6.根据权利要求5所述的电磁测量综合暗室,其特征在于暗室底面的全频段吸波材料移除后,在发射天线与受试设备间铺设角锥长度为0.6m高的外形为四棱角锥形状的全频段吸波材料和铁氧体。
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