CN117347734A - 一种异形屏蔽壳体屏蔽效能测试天线位置选择方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种异形屏蔽壳体屏蔽效能测试天线位置选择方法，包括基于测量频率，确定出测试天线的类型；当判定屏蔽壳体为异形屏蔽壳体，则基于异形屏蔽壳体的尺寸，确定出测试天线的尺寸；根据异形屏蔽壳体的几何特征，确定出异形屏蔽壳体所属的几何结构分类；依据异形屏蔽壳体所属的几何结构分类，确定出发射端测试天线和接收端测试天线的位置。本发明可填补现有屏蔽壳体屏蔽效能测试方法空白，为异形屏蔽壳体屏蔽效能测试提供条件，具有很好的工程价值。

Description

一种异形屏蔽壳体屏蔽效能测试天线位置选择方法
技术领域
本发明属于电磁兼容测试技术领域，具体涉及一种异形屏蔽壳体屏蔽效能测试天线位置选择方法。
背景技术
伴随着信息电子技术的高速发展，电子设备的大规模应用引发了一系列电磁干扰与辐射问题。为有效防止电磁干扰，可通过运用金属材质封闭结构作为壳体进行电磁防护。为定量研究电磁环境对设备的干扰情况，需要准确掌握屏蔽壳体的电磁屏蔽效能。目前，国内外针对机柜机箱等结构为长方体的屏蔽壳体屏蔽效能研究较为成熟，提供了科学有效的屏蔽效能测试方法。然而，针对实际应用需求，现有屏蔽壳体不局限于长方体结构，还包括圆柱体、棱台、不规则曲面体等异形结构，由于几何结构差异，现有常规测试方法难以准确表征异形壳体屏蔽效能，应根据异形屏蔽壳体几何特性选择合适有效的屏蔽效能测试位置。
有鉴于此，在常规长方体壳体屏蔽效能测试方法的基础上，需要一种异形屏蔽壳体屏蔽效能测试天线位置选择方法，以便于科学评价异形屏蔽壳体屏蔽效能。而目前还未针对异形屏蔽壳体提供全面有效的屏蔽效能测试天线位置选择方法，因此异形屏蔽壳体屏蔽效能测试天线位置的研究对于屏蔽壳体的电磁兼容与电磁防护具有重要意义。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种异形屏蔽壳体屏蔽效能测试天线位置选择方法，能够为柱型、台/锥型、多面结构型、不规则全曲面型以及上述形状复合型屏蔽壳体的屏蔽效能测试提供明确的测试天线位置，优化测试方法，提高测试效率，以保证科学评价异形屏蔽壳体的屏蔽效能。
为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种异形屏蔽壳体屏蔽效能测试天线位置选择方法，包括：
基于测量频率，确定出测试天线的类型；
当判定屏蔽壳体为异形屏蔽壳体，则基于异形屏蔽壳体的尺寸，确定出测试天线的尺寸；
根据异形屏蔽壳体的几何特征，确定出异形屏蔽壳体所属的几何结构分类；
依据异形屏蔽壳体所属的几何结构分类，确定出发射端测试天线和接收端测试天线的位置。
可选地，当几何特征为复合型时，所述异形屏蔽壳体为复合型屏蔽壳体，将异形屏蔽壳体划分为若干个单一几何特征的子异形屏蔽壳体，根据子异形屏蔽壳体的几何特征，确定出各子异形屏蔽壳体所属的几何结构分类；依据各子异形屏蔽壳体所属的几何结构分类，确定出发射端测试天线和接收端测试天线的位置。
可选地，当几何特征为柱型时，所述几何结构分类包括圆柱型屏蔽壳体和棱柱型屏蔽壳体；
当异形屏蔽壳体的几何特征为台型或锥型时，所述几何结构分类包括圆台型屏蔽壳体、圆锥形屏蔽壳体、棱台型屏蔽壳体和棱锥型屏蔽壳体。
可选地，对于圆柱型屏蔽壳体，沿圆柱型屏蔽壳体的径向方向从内至外依次布置接收端测试天线和发射端测试天线；
对于棱柱型屏蔽壳体，在棱柱型屏蔽壳体的各径向侧面垂直法线方向从内至外依次布置接收端测试天线和发射端测试天线；
对于圆台型屏蔽壳体或圆锥型屏蔽壳体，沿圆台型屏蔽壳体或圆锥型屏蔽壳体的径向方向从内至外依次布置接收端测试天线和发射端测试天线，并在斜面的垂直法线方向从内至外依次布置接收端测试天线和发射端测试天线；
对于棱台型屏蔽壳体或棱锥型屏蔽壳体，在棱台型屏蔽壳体或棱锥型屏蔽壳体的斜面的垂直法线方向从内至外依次布置接收端测试天线和发射端测试天线。
可选地，当圆柱型屏蔽壳体底面直径大于2m时，沿圆柱型屏蔽壳体的圆周方向布置多组接收端测试天线和发射端测试天线，沿圆周方向相邻两组天线的间距小于或等于2.6m。
可选地，当圆台型屏蔽壳体或圆锥型屏蔽壳体下底面直径大于2m时，沿圆台型屏蔽壳体或圆锥型屏蔽壳体的圆周方向布置多组接收端测试天线和发射端测试天线，沿圆周方向相邻两组天线的间距小于或等于2.6m，并在斜面的垂直法线方向布置多组接收端测试天线和发射端测试天线，相邻两组天线的间距小于或等于2.6m。
可选地，当几何特征为多面结构型时，所述几何结构分类为多面结构型异形屏蔽壳体，在斜面的垂直法线方向从内至外依次布置接收端测试天线和发射端测试天线。
可选地，当几何特征为不规则全曲面型时，所述几何结构分类为不规则全曲面型异形屏蔽壳体，将异形屏蔽壳体的内部按照工作区域进行划分，按照工作区域与接收端测试天线和发射端测试天线之间的对应关系，布置接收端测试天线和发射端测试天线。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明提供了一种异形屏蔽壳体屏蔽效能测试天线位置选择方法，能够为柱型、台型、锥型、多面结构型、不规则全曲面型以及上述形状复合型屏蔽壳体的屏蔽效能测试提供明确的测试天线位置，优化测试方法，提高测试效率，以保证科学评价异形屏蔽壳体的屏蔽效能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：
图1为本发明一种实施例的异形屏蔽壳体屏蔽效能测试天线位置选择方法流程图；
图2(a)为本发明一种实施例的复合型异形屏蔽壳体结的结构示意图；
图2(b)为本发明一种实施例的柱形异形屏蔽壳体结的结构示意图；
图2(c)为本发明一种实施例的台形异形屏蔽壳体结的结构示意图；
图2(d)为本发明一种实施例的多面型异形屏蔽壳体结的结构示意图；
图2(e)为本发明一种实施例的不规则全曲面型异形屏蔽壳体结的结构示意图；
图3为本发明一种实施例的圆柱型屏蔽壳体径向测试位置布置俯视示意图；
图4为本发明一种实施例的棱柱型屏蔽壳体径向测试位置布置俯视示意图；
图5为本发明一种实施例的台/锥型屏蔽壳体测试位置布置示意图；
图6为本发明一种实施例的大尺寸台/锥型屏蔽壳体侧面发射天线布置示意图；
其中：
1-柱型屏蔽壳体，2-1-圆台型屏蔽壳，2-2-圆锥形屏蔽壳体，3-多面结构型屏蔽壳体，4-不规则全曲面型屏蔽壳体，5-复合型屏蔽壳体，6-发射天线，7-接收天线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以还包括不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
如图1所示，本发明中提供了一种异形屏蔽壳体屏蔽效能测试天线位置选择方法，适用于9kHz～18GHz测量频率范围，包括以下步骤：
(1)基于测量频率，确定出测试天线的类型；
(2)当判定屏蔽壳体为异形屏蔽壳体，则基于异形屏蔽壳体的尺寸，确定出测试天线的尺寸；所述异形屏蔽壳体指的是非长方体屏蔽壳体的任意形状的屏蔽壳体；
(3)根据异形屏蔽壳体的几何特征，确定出异形屏蔽壳体所属的几何结构分类；
(4)依据异形屏蔽壳体所属的几何结构分类，确定出发射端测试天线6和接收端测试天线7的位置。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，如图2(a)所示，当几何特征为复合型时，所述异形屏蔽壳体为复合型屏蔽壳体5，将异形屏蔽壳体划分为若干个单一几何特征的子异形屏蔽壳体，根据子异形屏蔽壳体的几何特征，确定出各子异形屏蔽壳体所属的几何结构分类；依据各子异形屏蔽壳体所属的几何结构分类，确定出发射端测试天线6和接收端测试天线7的位置。在具体实施过程中，所述单一几何特征的子异形屏蔽壳体包括：圆柱型屏蔽壳体1、棱柱型屏蔽壳体、圆台型屏蔽壳体2-1、圆锥形屏蔽壳体2-2、棱台型屏蔽壳体、棱锥型屏蔽壳体、多面结构型屏蔽壳体3或不规则全曲面型屏蔽壳体4。
其中，如图2(b)所示，当几何特征为柱型时，所述几何结构分类包括圆柱型屏蔽壳体1和棱柱型屏蔽壳体；
如图2(c)和图6所示，当异形屏蔽壳体的几何特征为台型或锥型时，所述几何结构分类包括圆台型屏蔽壳体2-1、圆锥形屏蔽壳体2-2、棱台型屏蔽壳体和棱锥型屏蔽壳体。
对于圆柱型屏蔽壳体1，由于此类型壳体包含曲面结构，则沿圆柱型屏蔽壳体1的径向方向从内至外依次布置接收端测试天线7和发射端测试天线6；接收端测试天线7和发射端测试天线6之间的距离应符合现有标准要求；优先地，为保证屏蔽效能测量准确，如图5所示，当圆柱型屏蔽壳体的底面直径大于2m时，沿圆柱型屏蔽壳体1的圆周方向布置多组接收端测试天线7和发射端测试天线6，沿圆周方向相邻两组天线的间距小于或等于2.6m；
对于棱柱型屏蔽壳体，在棱柱型屏蔽壳体的各径向侧面垂直法线方向从内至外依次布置接收端测试天线7和发射端测试天线6；
对于圆台型屏蔽壳体2-1或圆锥型屏蔽壳体2-2，沿圆台型屏蔽壳体2-1或圆锥型屏蔽壳体2-2的径向方向从内至外依次布置接收端测试天线7和发射端测试天线6，并在斜面的垂直法线方向从内至外依次布置接收端测试天线7和发射端测试天线6，其中，接收端测试天线7的位置按照测试需求可步进设置；优先地，为保证屏蔽效能测量准确，如图6所示，当圆台型屏蔽壳体2-1或圆锥型屏蔽壳体2-2下底面直径大于2m时，沿圆台型屏蔽壳体2-1或圆锥型屏蔽壳体2-2的圆周方向布置多组接收端测试天线7和发射端测试天线6，沿圆周方向相邻两组天线的间距L1小于或等于2.6m，并在斜面的垂直法线方向布置多组接收端测试天线7和发射端测试天线6，相邻两组天线的间距L2小于或等于2.6m；
对于棱台型屏蔽壳体或棱锥型屏蔽壳体，如图4所示，由于台/锥型侧面带有倾角，为此，在棱台型屏蔽壳体或棱锥型屏蔽壳体的斜面的垂直法线方向从内至外依次布置接收端测试天线7和发射端测试天线6，且接收端测试天线7沿屏蔽壳体中心线位置进行布置。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，如图2(d)所示，当几何特征为多面结构型时，所述异形屏蔽壳体为多面结构型屏蔽壳体3，在斜面的垂直法线方向从内至外依次布置接收端测试天线7和发射端测试天线6。具体地，接收端测试天线7可选取体中心所在位置各向步进按需设置，发射端测试天线6布置需考虑斜面倾角，按斜面垂直法线方向进行布置，并针对各斜面位置依次确定发射端测试天线6位置。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，如图2(e)所示，当几何特征为不规则全曲面型时，所述异形屏蔽壳体为不规则全曲面型屏蔽壳体4，接收端测试天线7位置布置需按照壳体的实际使用环境，将异形屏蔽壳体的内部按照工作区域进行划分，按照工作区域与接收端测试天线7和发射端测试天线6之间的对应关系，布置接收端测试天线7和发射端测试天线6。在具体实施过程中，所述工作区域包括驾驶室、动力室、工作室等，依次对各工作区域内感兴趣位置设置接收端测试天线7进行屏蔽效能测试(如实际区域作业人员所在位置)，发射端测试天线6需采用多角度辐照法进行布置，按不同方向对屏蔽壳体进行辐照。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述基于测量频率，确定出测试天线的类型，具体为：
当测量频率为9kHz～30MHz，则选用环天线；
当测量频率为30MHz～300MHz，则选用双锥天线；
当测量频率为300MHz～1GHz，则选用半波偶极子天线或对数周期天线；
当测量频率为1GHz以上，则选用喇叭天线。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述当判定屏蔽壳体为异形屏蔽壳体，则基于异形屏蔽壳体的尺寸，确定出测试天线的尺寸，具体为：
当使用环天线测量时，环天线的直径小于或等于异形屏蔽壳体尺寸的1/3；
当异形屏蔽壳体的内部空间尺寸允许时，优先使用无脊矩形波导喇叭天线进行测试；对于较小的被测屏蔽壳体，应使用小尺寸的天线，如小尺寸双锥天线或宽带喇叭天线等。
本发明所述的一种异形屏蔽壳体屏蔽效能测试天线位置选择方法，仅针对壳体整体结构形状进行屏蔽效能测试天线位置的选择，不包含屏蔽壳体屏蔽效能测试天线其他特殊位置选择，如门窗、孔洞、连接部位以及谐振点等位置。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种异形屏蔽壳体屏蔽效能测试天线位置选择方法，其特征在于，包括：
基于测量频率，确定出测试天线的类型；
当判定屏蔽壳体为异形屏蔽壳体，则基于异形屏蔽壳体的尺寸，确定出测试天线的尺寸；
根据异形屏蔽壳体的几何特征，确定出异形屏蔽壳体所属的几何结构分类；
依据异形屏蔽壳体所属的几何结构分类，确定出发射端测试天线和接收端测试天线的位置。
2.根据权利要求1所述的一种异形屏蔽壳体屏蔽效能测试天线位置选择方法，其特征在于：当几何特征为复合型时，所述异形屏蔽壳体为复合型屏蔽壳体，将异形屏蔽壳体划分为若干个单一几何特征的子异形屏蔽壳体，根据子异形屏蔽壳体的几何特征，确定出各子异形屏蔽壳体所属的几何结构分类；依据各子异形屏蔽壳体所属的几何结构分类，确定出发射端测试天线和接收端测试天线的位置。
3.根据权利要求1或2所述的一种异形屏蔽壳体屏蔽效能测试天线位置选择方法，其特征在于：当几何特征为柱型时，所述几何结构分类包括圆柱型屏蔽壳体和棱柱型屏蔽壳体；
当异形屏蔽壳体的几何特征为台型或锥型时，所述几何结构分类包括圆台型屏蔽壳体、圆锥形屏蔽壳体、棱台型屏蔽壳体和棱锥型屏蔽壳体。
4.根据权利要求3所述的一种异形屏蔽壳体屏蔽效能测试天线位置选择方法，其特征在于：
对于圆柱型屏蔽壳体，沿圆柱型屏蔽壳体的径向方向从内至外依次布置接收端测试天线和发射端测试天线；
对于棱柱型屏蔽壳体，在棱柱型屏蔽壳体的各径向侧面垂直法线方向从内至外依次布置接收端测试天线和发射端测试天线；
对于圆台型屏蔽壳体或圆锥型屏蔽壳体，沿圆台型屏蔽壳体或圆锥型屏蔽壳体的径向方向从内至外依次布置接收端测试天线和发射端测试天线，并在斜面的垂直法线方向从内至外依次布置接收端测试天线和发射端测试天线；
对于棱台型屏蔽壳体或棱锥型屏蔽壳体，在棱台型屏蔽壳体或棱锥型屏蔽壳体的斜面的垂直法线方向从内至外依次布置接收端测试天线和发射端测试天线。
5.根据权利要求3所述的一种异形屏蔽壳体屏蔽效能测试天线位置选择方法，其特征在于：
当圆柱型屏蔽壳体底面直径大于2m时，沿圆柱型屏蔽壳体的圆周方向布置多组接收端测试天线和发射端测试天线，沿圆周方向相邻两组天线的间距小于或等于2.6m。
6.根据权利要求3所述的一种异形屏蔽壳体屏蔽效能测试天线位置选择方法，其特征在于：当圆台型屏蔽壳体或圆锥型屏蔽壳体下底面直径大于2m时，沿圆台型屏蔽壳体或圆锥型屏蔽壳体的圆周方向布置多组接收端测试天线和发射端测试天线，沿圆周方向相邻两组天线的间距小于或等于2.6m，并在斜面的垂直法线方向布置多组接收端测试天线和发射端测试天线，相邻两组天线的间距小于或等于2.6m。
7.根据权利要求1或2所述的一种异形屏蔽壳体屏蔽效能测试天线位置选择方法，其特征在于：当几何特征为多面结构型时，所述几何结构分类为多面结构型异形屏蔽壳体，在斜面的垂直法线方向从内至外依次布置接收端测试天线和发射端测试天线。
8.根据权利要求1或2所述的一种异形屏蔽壳体屏蔽效能测试天线位置选择方法，其特征在于：当几何特征为不规则全曲面型时，所述几何结构分类为不规则全曲面型异形屏蔽壳体，将异形屏蔽壳体的内部按照工作区域进行划分，按照工作区域与接收端测试天线和发射端测试天线之间的对应关系，布置接收端测试天线和发射端测试天线。
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LI-QUN YANG 等: "A gamma-ray dose rate assessment method for arbitrary shape geometries based on voxelization algorithm", 《RADIATION PHYSICS AND CHEMISTRY》, 6 February 2019 (2019-02-06), pages 122 - 130 *
王宇飞 等: "车辆电控设备不规则腔体的屏蔽效能分析", 《吉林大学学报（信息科学版）》, vol. 32, no. 2, 31 March 2014 (2014-03-31), pages 181 - 187 *

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