CN116390468A - 一种军用方舱电磁屏蔽性能的优化方法 - Google Patents

一种军用方舱电磁屏蔽性能的优化方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种军用方舱电磁屏蔽性能的优化方法，涉及电磁干扰屏蔽技术领域，包括：S100、对电磁屏蔽军用方舱整体进行屏蔽测试，若满足则完成测试；若不满足则进入S200；S200、对所述电磁屏蔽军用方舱的各部件进行屏蔽测试，得到所述电磁屏蔽军用方舱屏蔽性能不满足的因素；S300、根据所述S200得到的电磁屏蔽性能不满足的因素对所述电磁屏蔽军用方舱进行改进；S400、对改进后的电磁屏蔽军用方舱进行所述S100‑S300，直至满足设计要求。本发明对电磁屏蔽军用方舱的电磁屏蔽性能弱的因素进行确认时，采用实际的电磁屏蔽舱体进行测试，从而相对仿真模拟更容易找出电磁屏蔽性能较弱的原因，从而提高电磁屏蔽舱体性能优化的准确度。

Description

一种军用方舱电磁屏蔽性能的优化方法
技术领域
本发明涉及电磁干扰仿真技术领域，尤其是涉及一种军用方舱电磁屏蔽性能的优化方法。
背景技术
军用电磁屏蔽方舱是一种用来有效屏蔽电磁干扰和电磁脉冲的方舱，确保舱内作战功能设备不被电磁干扰和破坏，使其发挥正常的作战功能，因此，对电磁屏蔽方舱的研究就成了一个重要的专题，而研究的关键步骤就是掌握屏蔽方舱的电磁屏蔽机理，合理的进行电磁屏蔽。
现有技术中在对设备进行电磁屏蔽时，一般是通过建模进行电磁屏蔽仿真，进而确定电磁屏蔽设备的具体参数；例如中国发明专利（CN115688516A）公开了一种无线通信设备电磁屏蔽罩性能优化方法，该方法通过根据预先获取的电磁屏蔽材料的包括电导率、磁导率、结构特性、摆放位置、开孔位置和开孔数量的属性参数，模拟电磁屏蔽模型；计算所述电磁屏蔽模型的屏蔽效能并获取瞬态脉冲波形，计算所述电磁屏蔽模型的基本参数；根据所述属性参数确立目标函数，并根据所述屏蔽效能和瞬态脉冲波形为所述目标函数确定约束条件，输入所述基本参数，并基于所述约束条件进行多目标优化，获得最优解。该申请通过模拟电磁屏蔽罩和电磁环境，可以实现根据电磁屏蔽结果推导电磁屏蔽罩具体参数；
然而，上述方法通过仿真的方式获得电磁屏蔽性能测试，受仿真参数的影响较大，实际上建立仿真模型时，为了便于计算，对很多参数都是进行了理想化设置，可能会导致模型的仿真结果与实际的结果有较大出入，使电磁屏蔽性能测试准确度较低，在实际进行屏蔽测试的过程中通过率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种军用方舱电磁屏蔽性能的优化方法，以解决现有技术中的技术问题。
本发明提供一种军用方舱电磁屏蔽性能的优化方法，包括如下步骤：
S100、对电磁屏蔽军用方舱整体进行屏蔽测试，若满足则完成测试；若不满足则进入S200；
S200、对所述电磁屏蔽军用方舱的各部件进行屏蔽测试，得到所述电磁屏蔽军用方舱屏蔽性能不满足的因素；
S300、根据所述S200得到的电磁屏蔽性能不满足的因素对所述电磁屏蔽军用方舱进行改进；
S400、对改进后的电磁屏蔽军用方舱进行所述S100-S300，直至满足设计要求。
进一步，造成电磁屏蔽军用方舱性能不满足的因素有：孔洞、缝隙和军用方舱的整体材料，在S100中，通过使用微波暗室法对所述电磁屏蔽军用方舱进行测试；
所述微波暗室法的测试设备包括：接收天线、低噪声放大器、射频接收器和信号源。
进一步，所述接收天线、所述低噪声放大器和所述射频接收器设置于所述电磁屏蔽军用方舱的内部，所述信号源设置于所述电磁屏蔽军用方舱的外部；
所述接收天线和所述低噪声放大器相连，所述低噪声放大器和所述射频接收器相连，所述低噪声放大器用于放大所述射频接收器测量结果的动态范围；
在信号源下端设置旋转装置，用于在对各部件测试过程中实现信号源的旋转，测试所述信号源在不同辐射方向时产生的辐射强度，用以提高屏蔽测试的精度。
进一步，在S200中，对各部件进行屏蔽测试时选择微波暗室法或GTEM小室法；
所述GTEM小室法的测试设备包括：PCB板、SAM接头、天线、频谱仪。
进一步，在S200中，对各部件进行屏蔽测试的步骤为：
S201、对所述电磁屏蔽军用方舱的整体材料屏蔽性能进行检测；
S202、对所述电磁屏蔽军用方舱的含有孔洞的面进行电磁屏蔽测试；判断孔洞是否为造成所述电磁屏蔽军用方舱的电磁屏蔽性能不满足的因素；
S203、对所述电磁屏蔽军用方舱的缝隙进行电磁屏蔽测试；判断缝隙是否为造成所述电磁屏蔽军用方舱的电磁屏蔽性能不满足的因素。
进一步，在S201中，对所述电磁屏蔽军用方舱的整体材料的屏蔽性能进行检测的方法是：
设置不包含孔洞的试验电磁屏蔽军用方舱，所述试验电磁屏蔽军用方舱的材料与被测试的电磁屏蔽军用方舱材料相同，并将所述试验电磁屏蔽军用方舱不同面的连接缝隙通过导电胶进行封装，用以排除试验电磁屏蔽军用方舱非整体材料的其他因素影响；
对试验电磁屏蔽军用方舱进行测试，判断军用方舱的整体材料是否为造成电磁屏蔽性能不满足的因素；若是整体材料屏蔽性能不满足，则进入S300；若不是，则进入S202。
进一步，所述S202具体包括：
S2021、将所述电磁屏蔽军用方舱的各个面的连接缝隙采用导电胶进行封装，从而排除缝隙对屏蔽性能的影响；
S2022、对所述电磁屏蔽军用方舱存在孔洞的面进行电磁屏蔽测试。
进一步，所述S203具体包括：
S2031、将所述电磁屏蔽军用方舱的孔洞用导电胶封堵住；
S2032、在所述电磁屏蔽军用方舱外侧的六个面的八个连接缝隙处分别设置信号源；在军用方舱内部中心处设置电场或磁场接收装置；
S2033、依次开启每个连接缝隙处的信号源；
S2034、若存在某个信号源开启时，所述电磁屏蔽舱军用方舱的电场或是磁场接收到辐射信号时，则证明所述信号源所对的连接缝隙不达标；则进入S300。
进一步，在S300中，若整体材料不达标，则替换屏蔽材料，若孔洞不达标，则对孔洞的大小和布局重新设置，若连接缝隙不达标，则对连接缝隙进行改进。
与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：
本发明对电磁屏蔽军用方舱的电磁屏蔽性能弱的因素进行确认时，出于方便模拟的目的，需要对模型进行理想化设置，导致电磁屏蔽性能较弱的因素确定不准确的现状，抛弃仿真测试的思路，采用实际的电磁屏蔽舱体进行测试，从而更容易找出电磁屏蔽性能较弱的原因，从而提高电磁屏蔽舱体性能优化的准确度。
另外，本发明对电磁屏蔽军用方舱进行屏蔽性能测试时，首先对舱体整体进行电磁屏蔽测试，判断是否满足设计要求，在不满足的情况下，根据可能造成电磁屏蔽不满足要求的原因，对薄弱因素分别进行测试，从而准确确定造成电磁屏蔽不满足要求的原因，针对该原因对舱体进行改进，从而提高军用方舱电磁屏蔽性能优化的准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请中舱体电磁屏蔽测试优化流程图；
图2为本申请中舱体电磁屏蔽测试优化流程系统图；
图3为本申请中各部件测试优化流程系统图；
图4为本申请中各因素对应改进示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合图1和图2所示，本发明实施例提供了一种军用方舱电磁屏蔽性能的优化方法，包括如下步骤：
步骤S100、对电磁屏蔽军用方舱整体进行屏蔽测试，若满足则完成测试；若不满足则进入步骤S200。
具体的，通过微波暗室法对所述电磁屏蔽舱体进行测试；
更进一步地，所述微波暗室法的测试设备包括：接收天线、低噪声放大器、射频接收器或频谱分析仪、信号源，其中，所述接收天线、所述低噪声放大器、所述射频接收器或所述频谱分析仪设置于所述电磁屏蔽舱体的内部，所述信号源设置于所述电磁屏蔽舱体的外部，所述接收天线和所述低噪声放大器相连，所述低噪声放大器和所述频谱分析仪相连，所述低噪声放大器用于放大所述频谱分析仪测量结果的动态范围。
更进一步地，所述信号源在不同的方向辐射大小不同，因此，可在信号源下端设置旋转装置，用于在对各部件测试过程中实现信号源的旋转，测试所述信号源在不同辐射方向时产生的辐射强度，用以提高屏蔽测试的精度。
步骤S200、对所述电磁屏蔽军用方舱的各部件进行屏蔽测试，得到所述电磁屏蔽军用方舱屏蔽性能不满足的因素。
通过对电磁屏蔽原理分析，一般地，造成电磁屏蔽舱体屏蔽性能不满足的因素有：孔洞、缝隙和舱体的整体材料；
在步骤S200中，对各部件进行屏蔽测试时选择微波暗室法或GTEM小室法，其中：
所述GTEM小室法的测试设备包括：PCB板、SAM接头、天线、频谱仪。
结合图3和图4所示，在步骤S200中，对各部件进行屏蔽测试的步骤为：
步骤S201、对所述电磁屏蔽军用方舱的整体材料屏蔽性能进行检测。
在S201中，对所述电磁屏蔽军用方舱的整体材料的屏蔽性能进行检测的方法是，要排除其他干扰因素的影响，比如说，孔洞和缝隙，因此，本实施例设置一个不包含孔洞的试验电磁屏蔽军用方舱，所述试验电磁屏蔽军用方舱的材料与本实施例中被测试的电磁屏蔽军用方舱材料相同，在所述试验电磁屏蔽军用方舱建造过程中，军用方舱不同面的连接缝隙通过导电胶进行封装，从而排除缝隙对电磁屏蔽效能的影响；然后对试验电磁屏蔽军用方舱进行测试，判断军用方舱的整体材料是否为造成电磁屏蔽性能不满足的因素；若是整体材料屏蔽性能不满足，则进入步骤S300；若不是，则进入步骤S202；
步骤S202、对所述电磁屏蔽军用方舱的含有孔洞的面进行电磁屏蔽测试；判断孔洞是否为造成所述电磁屏蔽军用方舱的电磁屏蔽性能不满足的因素；
实际上，步骤S201已经排除了电磁屏蔽军用方舱的材料是造成所述电磁屏蔽军用方舱的电磁屏蔽性能不满足的因素，则，在步骤S202则重点考虑孔洞对军用方舱的电磁屏蔽性能的影响。
具体地，所述步骤S202具体包括：
步骤S2021：将所述电磁屏蔽军用方舱的各个面的连接缝隙采用导电胶进行封装，从而排除缝隙对屏蔽性能的影响；
步骤S2022：对所述电磁屏蔽军用方舱存在孔洞的面进行电磁屏蔽测试；
具体地，所述步骤S2022具体为：若所述电磁屏蔽军用方舱的某个面存在孔洞，则，将接收天线设置于所述电磁屏蔽军用方舱内的接近孔洞处，然后在所述电磁屏蔽军用方舱外部设置信号源；判断孔洞是否为所述电磁屏蔽军用方舱的电磁屏蔽性能不满足的因素；
更进一步地，也可通过电场或是磁场探针替代接收天线作为信号接收装置；具体地，在所述电磁屏蔽军用方舱内，和含有孔洞的面有不同距离的多个点设置多个信号接收装置；通过信号接收装置判断孔洞是否为电磁屏蔽性能不满足的因素，从而更精确的判断出孔洞是否为影响所述电磁屏蔽军用方舱的电磁屏蔽性能的因素；
示例性地，确定含有孔洞区域的中心点，在于中心点处于同一高度的0.2m、0.4m分别设置电场探针作为接收装置，用于对孔洞是否为电磁屏蔽性能差的因素进行判断；
步骤S203：对缝隙是否为造成所述电磁屏蔽军用方舱的电磁屏蔽性能不满足的因素进行测试；
具体地，所述步骤S203具体包括：
步骤S2031：将所述电磁屏蔽军用方舱的孔洞用导电胶封堵住；
所述步骤S2031的目的为排除孔洞和材料对电磁屏蔽性能的影响；
步骤S2032：在所述电磁屏蔽军用方舱外侧的六个面的八个连接缝隙处分分别设置信号源；在军用方舱内部中心处设置电场或磁场接收装置；
步骤S2033：依次开启每个连接缝隙处的信号源；
步骤S2034：若存在某个信号源开启时，所述电磁屏蔽军用方舱内的电场或是磁场接收到辐射信号时，则证明所述信号源所对的连接缝隙不达标；则进入步骤S300；
步骤S300、根据所述S200得到的电磁屏蔽性能不满足的因素对所述电磁屏蔽军用方舱进行改进；
具体地，若整体材料不达标，则替换屏蔽材料，若孔洞不达标，则对孔洞的大小和布局重新设置，若连接缝隙不达标，则对连接缝隙进行改进；
步骤S400、对改进后的电磁屏蔽军用方舱进行所述S100-S300，直至满足设计要求。
本发明对电磁屏蔽军用方舱舱体的电磁屏蔽性能弱的因素进行确认时，出于方便模拟的目的，需要对模型进行理想化设置，导致电磁屏蔽性能较弱的因素确定不准确的现状，抛弃仿真测试的思路，采用实际的电磁屏蔽舱体进行测试，从而更容易找出电磁屏蔽性能较弱的原因，从而提高电磁屏蔽舱体性能优化的准确度。
另外，本发明对电磁屏蔽舱体进行屏蔽性能测试时，首先对舱体整体进行电磁屏蔽测试，判断是否满足设计要求，在不满足的情况下，根据可能造成电磁屏蔽不满足要求的原因，对薄弱因素分别进行测试，从而准确确定造成电磁屏蔽不满足要求的原因，针对该原因对舱体进行改进，从而提高舱体电磁屏蔽性能优化的准确度。
本发明首先对军用方舱整体进行电磁屏蔽测试，判断是否满足设计要求，在不满足的情况下，根据可能造成电磁屏蔽不满足要求的原因，对薄弱部位分别进行测试，从而准确确定造成电磁屏蔽不满足要求的原因，针对该原因对军用方舱进行改进，从而提高军用方舱电磁屏蔽性能优化的准确度。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种军用方舱电磁屏蔽性能的优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
S100、对电磁屏蔽军用方舱整体进行屏蔽测试，若满足则完成测试；若不满足则进入S200；
S200、对所述电磁屏蔽军用方舱的各部件进行屏蔽测试，得到所述电磁屏蔽军用方舱屏蔽性能不满足的因素；
S300、根据所述S200得到的电磁屏蔽性能不满足的因素对所述电磁屏蔽军用方舱进行改进；
S400、对改进后的电磁屏蔽军用方舱进行所述S100-S300，直至满足设计要求。
2.根据权利要求1所述的一种军用方舱电磁屏蔽性能的优化方法，其特征在于，造成电磁屏蔽军用方舱性能不满足的因素有：孔洞、缝隙和军用方舱的整体材料，在S100中，通过使用微波暗室法对所述电磁屏蔽军用方舱进行测试；
所述微波暗室法的测试设备包括：接收天线、低噪声放大器、射频接收器和信号源。
3.根据权利要求2所述的一种军用方舱电磁屏蔽性能的优化方法，其特征在于，所述接收天线、所述低噪声放大器和所述射频接收器设置于所述电磁屏蔽军用方舱的内部，所述信号源设置于所述电磁屏蔽军用方舱的外部；
所述接收天线和所述低噪声放大器相连，所述低噪声放大器和所述射频接收器相连，所述低噪声放大器用于放大所述射频接收器测量结果的动态范围；
在信号源下端设置旋转装置，用于在对各部件测试过程中实现信号源的旋转，测试所述信号源在不同辐射方向时产生的辐射强度，用以提高屏蔽测试的精度。
4.根据权利要求1所述的一种军用方舱电磁屏蔽性能的优化方法，其特征在于：在S200中，对各部件进行屏蔽测试时选择微波暗室法或GTEM小室法；
所述GTEM小室法的测试设备包括：PCB板、SAM接头、天线、频谱仪。
5.根据权利要求1所述的一种军用方舱电磁屏蔽性能的优化方法，其特征在于，在S200中，对各部件进行屏蔽测试的步骤为：
S201、对所述电磁屏蔽军用方舱的整体材料屏蔽性能进行检测；
S202、对所述电磁屏蔽军用方舱的含有孔洞的面进行电磁屏蔽测试；判断孔洞是否为造成所述电磁屏蔽军用方舱的电磁屏蔽性能不满足的因素；
S203、对所述电磁屏蔽军用方舱的缝隙进行电磁屏蔽测试；判断缝隙是否为造成所述电磁屏蔽军用方舱的电磁屏蔽性能不满足的因素。
6.根据权利要求5所述的一种军用方舱电磁屏蔽性能的优化方法，其特征在于，在S201中，对所述电磁屏蔽军用方舱的整体材料的屏蔽性能进行检测的方法是：
设置不包含孔洞的试验电磁屏蔽军用方舱，所述试验电磁屏蔽军用方舱的材料与被测试的电磁屏蔽军用方舱材料相同，并将所述试验电磁屏蔽军用方舱不同面的连接缝隙通过导电胶进行封装，用以排除试验电磁屏蔽军用方舱非整体材料的其他因素影响；
对试验电磁屏蔽军用方舱进行测试，判断军用方舱的整体材料是否为造成电磁屏蔽性能不满足的因素；若是整体材料屏蔽性能不满足，则进入S300；若不是，则进入S202。
7.根据权利要求5所述的一种军用方舱电磁屏蔽性能的优化方法，其特征在于，所述S202具体包括：
S2021、将所述电磁屏蔽军用方舱的各个面的连接缝隙采用导电胶进行封装，从而排除缝隙对屏蔽性能的影响；
S2022、对所述电磁屏蔽军用方舱存在孔洞的面进行电磁屏蔽测试。
8.根据权利要求5所述的一种军用方舱电磁屏蔽性能的优化方法，其特征在于，所述S203具体包括：
S2031、将所述电磁屏蔽军用方舱的孔洞用导电胶封堵住；
S2032、在所述电磁屏蔽军用方舱外侧的六个面的八个连接缝隙处分别设置信号源；在军用方舱内部中心处设置电场或磁场接收装置；
S2033、依次开启每个连接缝隙处的信号源；
S2034、若存在某个信号源开启时，所述电磁屏蔽舱军用方舱的电场或是磁场接收到辐射信号时，则证明所述信号源所对的连接缝隙不达标；则进入S300。
9.根据权利要求1所述的一种军用方舱电磁屏蔽性能的优化方法，其特征在于，在S300中，若整体材料不达标，则替换屏蔽材料，若孔洞不达标，则对孔洞的大小和布局重新设置，若连接缝隙不达标，则对连接缝隙进行改进。
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