CN205608094U - 一种半电波暗室场均匀性测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种半电波暗室场均匀性测试装置，包括半电波暗室和控制室，控制室位于半电波暗室外，且半电波暗室和控制室互为独立空间，半电波暗室内设置有发射天线和全向场探头，且发射天线和全向场探头之间的地上铺设有吸波材料；控制室内设置有信号发生器，信号发生器依次连接有功率放大器和定向耦合器，定向耦合器通过射频电缆连接位于半电波暗室内的发射天线。本实用新型能够对不同尺寸的半电波暗室进行场均匀性的测试，能够根据不同的半电波暗室尺寸，寻找到在电磁辐射抗扰度试验中EUT的最佳位置，从而能够更加准确的评估EUT的抗干扰性能，使结果更加的准确可靠，提高了测试效率，有效降低了测试成本和生产成本。

Description

一种半电波暗室场均匀性测试装置

技术领域

本实用新型属于电磁兼容技术领域，特别涉及一种半电波暗室场均匀性测试装置。

背景技术

随着无线电技术的广泛应用与不断发展，各种无线电设备的不断涌出，使得设备之间的干扰越来越严重。同时，电子技术与计算机技术的不断提高，系统的集成度越来越高，电子设备的频带日益加宽，灵敏度提高，设备间的电缆网络变得越来越复杂，因此，为了使设备能够正常工作，必须对设备的抗干扰性能进行评估，这就需要对设备进行电磁场的辐射抗干扰性实验。半电波暗室是进行辐射干扰性试验的主要场地，而场均匀性作为衡量实验场地性能的重要指标，是保证实验有效进行下去的关键，也是保证EUT在电磁辐射抗扰度试验中测试结果的可靠性和重复性的关键。故对半电波暗室中场均匀性进行测试评估是非常重要的。

场均匀性校准的一般方法是依据IEC61000-4-3：2010《电磁兼容试验和测试技术射频电磁场辐射抗扰度试验》在规定频段内对校准的垂直测试面进行场均匀性测试，主要是限定待测垂直区域，待测校准点划分，然后获取记录每一点场强值，以此来判断是否在容差范围内，这种方法能够在垂直照射平面内使EUT处在一个相对均匀的电磁场干扰中，保证了结果的相对准确性。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型提供一种半电波暗室场均匀性测试装置，以解决现有技术中的问题。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种半电波暗室场均匀性测试装置，包括半电波暗室和控制室，所述控制室位于半电波暗室外，且半电波暗室和控制室互为独立空间，

所述半电波暗室内设置有发射天线和全向场探头，且发射天线和全向场探头之间的暗室地板上铺设有吸波材料；

所述控制室内设置有信号发生器，所述信号发生器依次连接有功率放大器和定向耦合器，所述定向耦合器通过射频电缆连接位于半电波暗室内的发射天线，所述定向耦合器还连接有功率计；所述控制室内还设置有场强计，所述场强计通过光纤连接位于半电波暗室内的全向场探头。

进一步的，所述发射天线与全向场探头之间的距离为1m。

进一步的，所述发射天线的纵向中点和全向场探头距离半电波暗室地面的高度均不低于0.8m。

进一步的，距离半电波暗室地面的高度不低于0.8m的水平面为测试平面，测试平面内有待测区，待测区内有水平均匀域。

进一步的，在水平均匀域上方且垂直于水平均匀域设有垂直测试面，所述垂直测试面内设置有等间距的16个测试点，且测试点呈4行4列排布。

进一步的，所述测试点与半电波暗室的墙体之间留有距离。

进一步的，所述半电波暗室内还设置有测试台，所述测试台垂直于半电波暗室的纵向对称轴。

进一步的，所述半电波暗室的墙壁上设置有墙体的转接口。

有益效果：本实用新型主要能够对不同尺寸的半电波暗室进行场均匀性的测试，能够根据不同的半电波暗室尺寸，寻找到在电磁辐射抗扰度试验中EUT的最佳位置，从而能够更加准确的评估EUT的抗干扰性能，使结果更加的准确可靠，提高了测试效率，有效降低了测试成本和生产成本。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是半电波暗室的结构示意图；

图3是半电波暗室的俯视图；

图4是垂直测试面的结构示意图；

图5是测试点分布图；

图6是不同位置的场强分布情况图；

其中：1-半电波暗室，2-控制室，3-发射天线，4-全向场探头，5-吸波材料，6-信号发生器，7-功率放大器，8-定向耦合器，9-射频电缆，10-功率计，11-场强计，12-光纤，13-测试台，14-转接口，15-测试平面，16-暗室地板，17-测试点，18-垂直测试面，19-待测区，20-水平均匀域。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作更进一步的说明。

如图所示，一种半电波暗室场均匀性测试装置，包括半电波暗室1和控制室2，所述控制室2位于半电波暗室1外，且半电波暗室1和控制室2互为独立空间，

所述半电波暗室1内设置有发射天线3和全向场探头4，且发射天线3和全向场探头4之间的暗室地板上铺设有吸波材料5；

所述控制室2内设置有信号发生器6，所述信号发生器6依次连接有功率放大器7和定向耦合器8，所述定向耦合器8通过射频电缆9连接位于半电波暗室1内的发射天线3，所述定向耦合器8还连接有功率计10；所述控制室2内还设置有场强计11，所述场强计11通过光纤12连接位于半电波暗室1内的全向场探头4。

所述发射天线3与全向场探头4之间的距离为1m。

所述发射天线3的纵向中点和全向场探头4距离地面的高度均不低于0.8m。

距离半电波暗室1地面的高度不低于0.8m的水平面为测试平面15，测试平面15内有待测区19，待测区19内有水平均匀域20。

在水平均匀域20上方且垂直于水平均匀域20设有垂直测试面18，所述垂直测试面18内设置有等间距的16个测试点17，且测试点17呈4行4列排布。

所述测试点17与半电波暗室1的墙体之间留有距离。

所述半电波暗室1内还设置有测试台13，所述测试台13垂直于半电波暗室1的纵向对称轴。

所述半电波暗室1的墙壁上设置有墙体的转接口14，所述信号发生器6产生一个正弦波信号，经功率放大器7放大后，经过射频线缆9，通过墙体的转接口14，最后将信号传输到发射天线3，发射天线3将放大的电信号以电磁波的形式发射出去，从而在半电波暗室1内产生电磁场。

本装置在进行布置测试之前，先对各个仪器进行校准，确保所有仪器均处于正常的工作状态，保证实验的准确性。如图2所示，由于靠近参考地平面不可能建立一个均匀场，故测试平面15应该距离参考地平面一定的高度上，高度应该不低于0.8m。

如图4所示，在测试平面15内，以中心轴为对称轴线，选取一个长与宽一定的长方形待测区19，然后在待测区内确定水平均匀域20，最后确定垂直测试面18。其中，网格点的密度可以根据实际情况进行选择，既要避免步长过大而造成的结果的不精确，又要避免步长过小而增加工作量，影响测试的效率。

如图5所示，垂直测试面18内需要选取16个测试点17，以垂直测试面18的纵向对称轴为轴，分别向横向两侧延伸，选取一定的宽度。此后在这个区域内对测试点17进行布置，测试点17在垂直测试面18内呈4行4列排布，且每个测试点17之间的距离相等，且离半电波暗室1墙体保持一定的距离。本实施例中选取每个测试点17的间距为0.5m。

如图1所示，在测试的过程中，所述信号发生器6产生一个正弦波信号，经功率放大器7放大后，经过射频线缆9，通过墙体的转接口14，最后将信号传输到发射天线3，发射天线3将放大的电信号以电磁波的形式发射出去，从而在半电波暗室1内产生电磁场。在距离发射天线3一定距离的位置上，用一个全向场探头4对测试点17的场强进行监控。发射天线3与全向场探头4之间始终保持一定长度的相对距离，发射天线3中心轴线距离地面的高度应该与测试平面保持一致，全向场探头4与发射天线3的中心轴线处在同一水平面内，且始终在与半电波暗室1中心轴线平行的直线上，发射天线3随着全向场探头4的移动而移动，主要是为了使全向场探头4始终处于发射天线3的3dB波束宽度内，使结果更加的准确有效，排除发射信号所造成的干扰。同时，在发射天线3与全向场探头4之间应该铺上吸波材料5，减少地面的反射，增强场的均匀效果。

通过在水平面确定一个“均匀域”即水平均匀域20，然后在该区域内依据IEC61000-4-3：2010《电磁兼容试验和测试技术射频电磁场辐射抗扰度试验》在规定频段内对校准的垂直测试面进行场均匀性测试。将全向场探头4置于16个测试点17的任意一点，调节信号发生器6使得信号源频率至测试频率下限，依然采用恒定功率法，调节发射天线3的正向功率，记录正向功率和场强值。以当前频率的1%为最大增量来增加频率，重复上一步骤，直至达到试验频率的上限，依此测完16个测试点17。如果试验的结果中，在规定区域内有75%的区域，场强的容差范围为0dB-+6dB，则认为该区域内的场是均匀的。在该区域内对EUT进行电磁辐射抗扰度试验，这样测得结果更加的准确有效。这种实用新型提高了测试效率，有效降低了测试成本和生产成本，符合科学技术的生产发展要求。

在不同的暗室环境中进行辐射抗干扰试验时，需要对EUT照射面的场均匀性进行测试分析，为了进行场均匀性的测试分析，首先，我们需要确定EUT照射面的水平位置，在一定高度的水平面内确定一个测试平面，在这个测试平面内场强相对平均，波动较小，同时，场强的大小在一定的容差范围内。然后，根据所确定的测试平面，在该测试平面的垂直测试面（即EUT照射平面）内，运用标准中场均匀性的测试方法寻找到辐射面的均匀域，在这个均匀域内，场强同时也需要满足一定的容差值。通过这样的场均匀性测试方法，能够使暗室中辐射抗干扰试验的结果更加的精确有效，从而准确评估EUT的抗干扰能力，提高了测试效率，有效降低了测试成本和生产成本。

如图6所示，在半电波暗室内，同一频率信号在不同位置的场强是不一样的。我们分别对1MHz与10MHz在中心轴的各个位置做了实验，得到的结果如图所示，从图中可以看出，1MHz与10MHz随着位置变化而带来的场强值的变化趋势是相同的，1MHz在各个位置的场强值均比10MHz的大，大概在距测试参量原点80cm处开始，场强变化相对较小，说明在这个距离范围内，水平面内场强能够在一定的容差范围内，从而可以确定一个场强值分布相对均匀的区域。

本实用新型为了解决在不同尺寸的半电波暗室中场均匀性测试的问题。在不同的暗室环境中进行辐射抗干扰试验时，需要对EUT照射面的场均匀性进行测试分析，为了进行场均匀性的测试分析，首先，我们需要确定EUT照射面的水平位置，在一定高度的测试平面15内确定一个待测区19，在待测区域19内确定一个水平均匀区域20，在这个区域内场强相对平均，波动较小，同时,场强的大小在一定的容差范围内。然后，根据所确定的水平均匀区域20，在该区域的垂直测试面18（即EUT照射平面）内，运用标准中场均匀性的测试方法寻找到辐射面的均匀域，在这个均匀域内，场强同时也需要满足一定的容差值。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种半电波暗室场均匀性测试装置，其特征在于：包括半电波暗室和控制室，所述控制室位于半电波暗室外，且半电波暗室和控制室互为独立空间，

所述半电波暗室内设置有发射天线和全向场探头，且发射天线和全向场探头之间的暗室地板上铺设有吸波材料；

所述控制室内设置有信号发生器，所述信号发生器依次连接有功率放大器和定向耦合器，所述定向耦合器通过射频电缆连接位于半电波暗室内的发射天线，所述定向耦合器还连接有功率计；所述控制室内还设置有场强计，所述场强计通过光纤连接位于半电波暗室内的全向场探头。

2.根据权利要求1所述的半电波暗室场均匀性测试装置，其特征在于： 所述发射天线与全向场探头之间的距离为1m。

3.根据权利要求1所述的半电波暗室场均匀性测试装置，其特征在于：所述发射天线的纵向中点和全向场探头距离半电波暗室地面的高度均不低于0.8m。

4.根据权利要求1所述的半电波暗室场均匀性测试装置，其特征在于：距离半电波暗室地面的高度不低于0.8m的水平面为测试平面，测试平面内有待测区，待测区内有水平均匀域。

5.根据权利要求4所述的半电波暗室场均匀性测试装置，其特征在于：在水平均匀域上方且垂直于水平均匀域设有垂直测试面，所述垂直测试面内设置有等间距的16个测试点，且测试点呈4行4列排布。

6.根据权利要求5所述的半电波暗室场均匀性测试装置，其特征在于：所述测试点与半电波暗室的墙体之间留有距离。

7.根据权利要求1所述的半电波暗室场均匀性测试装置，其特征在于：所述半电波暗室内还设置有测试台，所述测试台垂直于半电波暗室纵向对称轴。

8.根据权利要求1所述的半电波暗室场均匀性测试装置，其特征在于：所述半电波暗室的墙壁上设置有墙体的转接口。