CN217505992U - 一种微小型电磁屏蔽体屏蔽效能的等效测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电磁兼容测量技术领域，具体涉及一种微小型电磁屏蔽体屏蔽效能的等效测试装置。包括发射装置、用于接收所述发射装置发射信号的接收装置和扩比模型，所述扩比模型为待测量的微小型屏蔽体的n倍等比例扩大模型，所述扩比模型内部设有用于容纳所述接收装置的接收传感器的空腔，所述接收传感器设置于所述空腔内。本装置基于该等比例扩大的扩比模型，可获得等效的屏蔽测量值A₂，从而能进一步得到待测量微小型屏蔽体的等效屏蔽效能，利用该装置能实现微小型屏蔽体屏蔽效能等效测试。

Description

一种微小型电磁屏蔽体屏蔽效能的等效测试装置

技术领域

本实用新型涉及电磁兼容测量技术领域，具体涉及一种微小型电磁屏蔽体屏蔽效能的等效测试装置。

背景技术

当前，微小型无人机及其集群作为一种新质作战力量在现代战场崭露头角。微小型无人机物理空间小、电子化程度高，易受强电磁环境干扰，设计具有良好电磁屏蔽效能的无人机壳体往往必不可少。由于微小型无人机的壳体尺寸小，常规的基于天线、测量接收机的电磁屏蔽效能测量仪器难以布置和展开，导致这一类微小型屏蔽体的电磁屏蔽效能测量实施困难。除了微小型无人机，还有电路屏蔽盒、小型屏蔽机箱等多种微小型屏蔽体，都存在类似的屏蔽效能测量问题。

解决这一问题的一种方法是采用体积较小的场强探头代替常规的天线作为接收设备，放置到小尺寸屏蔽体内部，测量接收机和发射天线均布置在屏蔽体外部，场强探头和接收机之间通过线缆进行信号传输。

上述方法在下列两种情形下会遭遇困难。一是当屏蔽体尺寸小到cm量级甚至更小，其内部空间无法容纳场强探头。二是场强探头对弱信号的检测能力不如常规定向天线，当屏蔽体的屏蔽效能较高时可能无法检测出屏蔽体内的弱信号。

实用新型内容

本实用新型的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种微小型电磁屏蔽体屏蔽效能的等效测试装置，能够实现微小型屏蔽体屏蔽效能的等效测量。

本实用新型一种微小型电磁屏蔽体屏蔽效能的等效测试装置，其技术方案为，包括发射装置、用于接收所述发射装置发射信号的接收装置和扩比模型，所述扩比模型为待测量的微小型屏蔽体的n倍等比例扩大模型，所述扩比模型内部设有用于容纳所述接收装置的接收传感器的空腔，所述接收传感器设置于所述空腔内。

较为优选的，所述接收装置与所述发射装置的距离为L，所述L为接收装置用于获取参考测量值A₁时与发射装置之间的间距。

较为优选的，所述扩比模型与待测量的微小型屏蔽体具有相同的介电常数和磁导率，所述扩比模型的电导率为所述微小型屏蔽体电导率的

较为优选的，所述扩比模型上还设有用于封闭所述空腔的活动盖板。

较为优选的，所述发射装置包括信号源、功放电路和发射天线。

较为优选的，所述接收装置包括接收传感器和测量接收机。

较为优选的，还包括运动控制模块和运动执行机构，所述运动执行机构包括第一滑台和第二滑台，所述发射装置固定于所述第一滑台上，所述接收装置固定于所述第二滑台上，地面设有与所述第一滑台和第二滑台滑动配合的滑轨，所述第一滑台和第二滑台可在运动控制模块的驱动下沿所述滑轨往复运动；

其中，当所述接收装置的接收传感器从扩比模型外运动至所述扩比模型内时，所述第一滑台与第二滑台保持同步运动。

本实用新型的有益效果为：

1、针对微小型屏蔽体内部空间小、难以开展测量的困难，将微小型屏蔽体进行等比例扩大，本装置基于该等比例扩大的扩比模型，可实现屏蔽测量值A₂的测试，从而能进一步得到待测量微小型屏蔽体的等效屏蔽效能，利用该装置能实现微小型屏蔽体屏蔽效能等效测试。

附图说明

图1为本实用新型微小型屏蔽体n倍等比扩大示意图；

图2为本装置的组成示意图；

图3为测试参考测量值A₁时发射装置与接收装置的间距示意图；

图4为利用本装置测试屏蔽测量值A₂时的布置示意图。

图中：1-发射装置，2-扩比模型，3-接收装置。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

针对微小型屏蔽体内部空间小、难以开展测量的困难，本方案将微小型屏蔽体进行等比例扩大，以进行等效测试。其分析过程如下：

假定扩比模型尺寸为原模型尺寸的n倍，则两个模型的坐标满足下列关系：

x₁＝nx，y₁＝ny，z₁＝nz

其中，扩比模型的变量带下标，原模型变量不带下标，下同。

假设在外部辐射源照射下，原模型和扩比模型内部的电场E、磁场H和时间变量t存在如下线性关系：

E₁＝aE，H₁＝bH，t₁＝ct

式中，a、b、c为待定比例系数。

原模型的电磁场和扩比模型的电磁场均满足麦克斯韦方程，即

式中ε、μ和σ分别代表介电常数、磁导率和电导率。

将两个模型的电磁场比例关系代入并化简可得

进行比较后可得

由于原模型和扩比模型均在空气中,且两个模型采用相同的电磁单位，即ε₁＝ε，μ₁＝μ。进一步，令扩比模型和原模型的电场、磁场分别相等，即a＝b＝1，得到：

由上式可知，如果把原模型的尺寸扩大至原来的n倍，扩比模型材质的电导率减小至原模型的

同时把频率降低至原模型的

(即时间周期扩大至原来的n倍)，则扩比模型和原模型内部的电磁场分布一致。在实际应用中，当屏蔽体材料为良导体时，电导率大，损耗小，可以忽略因不减小电导率而引入的误差，即选取σ₁＝σ，此时扩比模型采用和原模型相同的材质参数，简化扩比模型的制作复杂度。

综上，扩比模型与原模型各参量之间的对应关系如表1所示。扩比模型内部电磁场分布与原模型一致，原模型在频率f的屏蔽效能与扩比模型在频率f₁＝f/n的屏蔽效能相同，换言之，原模型的屏蔽效能可以通过对扩比模型进行等效测量得到。

表1 原模型与扩比模型各参量之间的对应关系

实施例一

基于以上分析，本方案提供了一种微小型电磁屏蔽体屏蔽效能的等效测试装置，该方法需根据待测量的微小型屏蔽体的尺寸，等比例扩大制作出一个扩比模型，以用于后续等效测量，如图1所示。

本方案的扩比模型除满足尺寸、形状等比例扩大的要求外，还需要满足表1中的参数关系。具体为：

若需要测试所述微小型屏蔽体在频率为f时的屏蔽效能，则利用所述扩比模型进行测试时，发射装置发射信号的频率取f/n。扩比模型与待测量的所述微小型屏蔽体具有相同的介电常数和磁导率，所述扩比模型的电导率为所述微小型屏蔽体电导率的

其中，n根据待测微小屏蔽体尺寸、屏蔽效能测试频率f、测试仪器尺寸和能力、测试成本等因素综合确定。

如图2所示，本方案一种微小型电磁屏蔽体屏蔽效能的等效测试装置，包括发射装置1、用于接收所述发射装置发射信号的接收装置3和扩比模型2，所述扩比模型2为待测量的微小型屏蔽体的n倍等比例扩大模型，所述扩比模型2内部设有用于容纳所述接收装置3的接收传感器的空腔，所述接收传感器布置于所述空腔内。

较为优选的，所述接收装置与所述发射装置的距离为L，所述L为接收装置用于获取参考测量值A₁时与发射装置之间的间距。

较为优选的，所述扩比模型与待测量的微小型屏蔽体具有相同的介电常数和磁导率，所述扩比模型的电导率为所述微小型屏蔽体电导率的

较为优选的，所述扩比模型上还设有用于封闭所述空腔的活动盖板。具体的，接收传感器需要布置到扩比模型内部，如果原模型本身有可以打开的盖板、门、窗等通道，那么扩比模型也有相应的结构，如果这些通道能满足接收传感器进出，则无需额外开通道；如果没有，则需要在扩比模型上开通道。通道位置以方便加工、操作为宜，接收传感器进入扩比模型后，需要将开的通道恢复成原状，从外部看，仍然是一个完整的扩比模型。实际测量时，接收传感器和接收设备之间可能有线缆连接，线缆要穿过通道，在穿孔位置需要做好屏蔽处理，使其不影响扩比模型的屏蔽效能。

较为优选的，所述发射装置包括信号源、功放电路和发射天线，用于产生所需频率的电磁场信号。

较为优选的，所述接收装置包括接收传感器和测量接收机，用于测量接收信号。

利用本装置测量微小型屏蔽体屏蔽效能的方法如下：

步骤1：按指定间距L布置发射装置1和接收装置3，记录所述接收装置3采集的参考测量值A₁；

步骤2：将所述接收装置3的接收传感器置于预先制作的扩比模型2内，并与所述发射装置维持指定间距L，记录所述接收装置3采集的屏蔽测量值A₂；其中，根据测试标准的规定，不同频段分别对应不同间距L，本方案中的指定间距L以测试标准为准；

步骤3：利用公式

计算出扩比模型的屏蔽效能SE，其中，k为常数，将所述扩比模型的屏蔽效能SE作为待测量的微小型屏蔽体的屏蔽效能。

由于A₁、A₂分别作为参考测量值和屏蔽测量值，其可表示磁场强度、电压、电场强度和功率。对应的，当A₁、A₂表示磁场强度、电压、电场强度时，公式

中的k取值20；当A₁、A₂表示功率时，k取值10。

实施例二

还包括运动控制模块和运动执行机构，所述运动执行机构包括第一滑台和第二滑台，所述发射装置固定于所述第一滑台上，所述接收装置固定于所述第二滑台上，地面设有与所述第一滑台和第二滑台滑动配合的滑轨，所述第一滑台和第二滑台可在运动控制模块的驱动下沿所述滑轨往复运动；

其中，当所述接收装置的接收传感器从扩比模型外运动至所述扩比模型内时，所述第一滑台与第二滑台保持同步运动，从而保证发射装置与接收装置之间的间距始终维持在L。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种微小型电磁屏蔽体屏蔽效能的等效测试装置，其特征在于：包括发射装置、用于接收所述发射装置发射信号的接收装置和扩比模型，所述扩比模型为待测量的微小型屏蔽体的n倍等比例扩大模型，所述扩比模型内部设有用于容纳所述接收装置的接收传感器的空腔，所述接收传感器设置于所述空腔内。

2.如权利要求1所述的微小型电磁屏蔽体屏蔽效能的等效测试装置，其特征在于：所述接收装置与所述发射装置的距离为L，所述L为接收装置用于获取参考测量值A₁时与发射装置之间的间距。

3.如权利要求1所述的微小型电磁屏蔽体屏蔽效能的等效测试装置，其特征在于：所述扩比模型与待测量的微小型屏蔽体具有相同的介电常数和磁导率，所述扩比模型的电导率为所述微小型屏蔽体电导率的

4.如权利要求1所述的微小型电磁屏蔽体屏蔽效能的等效测试装置，其特征在于：所述扩比模型上还设有用于封闭所述空腔的活动盖板。

5.如权利要求1所述的微小型电磁屏蔽体屏蔽效能的等效测试装置，其特征在于：所述发射装置包括信号源、功放电路和发射天线。

6.如权利要求1所述的微小型电磁屏蔽体屏蔽效能的等效测试装置，其特征在于：所述接收装置包括接收传感器和测量接收机。

7.如权利要求1所述的微小型电磁屏蔽体屏蔽效能的等效测试装置，其特征在于：还包括运动控制模块和运动执行机构，所述运动执行机构包括第一滑台和第二滑台，所述发射装置固定于所述第一滑台上，所述接收装置固定于所述第二滑台上，地面设有与所述第一滑台和第二滑台滑动配合的滑轨，所述第一滑台和第二滑台可在运动控制模块的驱动下沿所述滑轨往复运动；

其中，当所述接收装置的接收传感器从扩比模型外运动至所述扩比模型内时，所述第一滑台与第二滑台保持同步运动。

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