建立半電波暗室應注意的幾個問題？（一）

       在產品開發領域，電磁兼容（EMC）研究變得越來越重要。許多工程部門希望擁有自己的EMC測試環境。在EMC測試中，產品的輻射發射測量對測試環境和設備的要求尤為重要。輻射發射要求的環境是一個開闊場（OATS）或一個半電波暗室（SAC）。對于其他形式的EMC測試，有一個工作臺或屏蔽室也就足夠了；對輻射抗擾度測試指標的實現，則使用全電波暗室。  

      本文主要討論一些關于輻射發射測試的場地設計問題。開闊場為優選的測試場地。然而，由于日益嚴重的電磁“污染”和開闊場對氣候的依賴性，半電波暗室已成為經濟適用的替代品。本文結合民用EMC測試標準，對用于輻射發射測試SAC的設計和建造問題作一些介紹。



1、屏蔽室   SAC是由裝有吸波材料的屏蔽室組成的。屏蔽室將內部容間和外部的電磁環境相隔離。環境電磁波頻譜來自包括電視信號、無線電廣播、個人通訊設備以及人為環境噪聲等等。屏蔽室的作用就是使屏蔽室內的外部騷擾強度明顯低于受試設備（EUT）本身所產生的干擾場強。  



        在SAC的屏蔽室的建造中，有兩種基本構造方法：組合型和焊接型。組合型由墻板和使墻板連接的夾具組成。墻板可以是兩面覆蓋鍍鋅薄層的膠合板或是鍍鋅的鋼板。夾具使墻板安裝成為一個整體，并保證了墻板的導電連續性。同時，墊襯和高頻吸波材料常常被用于提高屏蔽效能。即使大多數制造商應用同樣的屏蔽系統概念，但由于設備的各自特性差別導致市場上各產品相互之間的性能的不一致。   焊接結構是由鋼板或銅板經焊接而成的一個緊密的針對射頻信號的密封體。這是一項工藝要求精密的技術。高水平的焊接體使屏蔽效能穩定可靠，同時高性能的屏蔽效能取決于焊縫漏洞的排除。當然，焊接結構的不理想因素就是造價較高。   



        在SAC中進行電磁兼容測試，地板是一個重要的部分。在輻射發射測試中，EUT的一部分發射信號通過地板反射，由接收天線測量接收，就象辦公室中的實際情況一樣。模擬一塊良好的地板，要使地板具備導電連續性，并且表面的起伏變化要盡可能小。我們可以通過建造高架地板獲得這種效果。所謂高架地板就是用與墻壁和天花板相同的金屬材質制成的架空地板。測量和控制的電纜、電源線、轉臺的機械部分都置于高架地板之下。高架地板根據轉臺機械部分的情況，一般高度為30cm到60 cm。為了使地板獲得完整的導電連續，轉臺的導電表面與周圍的地板是保證導電連續的。通常采用接地環等距空間連接的方法實現。   

為了操作的目的，屏蔽室的穿孔是需要的。穿孔需要仔細選擇，施工時要保持屏蔽室的完整性。對一個典型的SAC包括以下介紹的幾個類型的基本穿孔。



1.1通道門   顯然，至少要一個門。*常見的部件是一種凹槽接觸裝置，即單刀雙簧，門邊是單刀結構，門框是凹槽結構，凹槽內有雙簧 片保持導電連續性；或是氣密墊，門和門框通過壓緊保證導電連續性。較流行且價格低廉的是旋轉門，它有一個或兩個合頁。旋轉門可以在一個或兩個合頁上安裝吸波材料，但開門后的靜空間非常小。為了彌補這一點，滑動門也是一種選擇，它具有使用方便，價格適宜的優勢。

1.2波導窗   出于空氣流動和制冷的目的，低于截止頻率的氣流通過起到截止波導作用的蜂窩通風口出入，且只有很小的壓差變化。大部分波導窗的工作頻率可以達到10GHz。對于更高的頻率，例如達到40GHz，就需要更**的設計。

1.3電源   安裝在屏蔽室外的電源線濾波器用于電源濾波，包括轉臺、天線桿、EUT及屏蔽室內的相關設備。濾波器適于高電流、高電壓（400V）的交直流濾波。所參考的標準為用于電器性能考核的MIL－STD－220A和用于操作**的UL1283。

1.4燈   白熾燈可以安裝在室內。通常利用高帽燈具安裝的天花板上，以獲得充足的照明，減少對吸波材料的影響。

1.5接口板   接口板也是一個截止波導，包括用于發射測量的射頻接口、EUT信號接口、濾波器接口、光纖引入口、防火控制電纜。光纖控制電纜用于轉臺、天線桿和CCTV系統。其他穿孔包括各種穿入管，如制冷用途以及進風、排風的機械系統。



2、屏蔽效能   屏蔽室的性能是由屏蔽效能（SE）來定義的。它的意義也就是由于屏蔽室的存在而產生的信號衰減。目前，廣泛使用的定義SE的標準是NSA65－6(如表1)。在這個標準中，所定義的衰減等級，已經超過用EMC的測試要求，對其他一些應用測試也是足夠的。在EMC的應用中，SE是定義在一個或一些特殊頻率上的。在1GHz這個常用的頻率點，組合型的屏蔽效能是100dB, 而焊接型屏蔽室可以獲得120dB，的屏蔽效能。

表1　NSA　65－6屏蔽效能的性能要求 



       在吸波材料安裝之前，要對屏蔽室的SE進行測試，以確認屏蔽室符合規定的屏蔽等級。與NSA65－6相似，目前論述屏蔽效能測試的標準還有MIL－STD－285和IEEE299－1997。在學術上，IEEE299－1997被認為是繼寫于1956年的MIL－STD－285后，論述更為詳細，范圍更廣的一個版本。既描述了測試計劃，又有嚴格的測試位置（門、板縫及其他穿孔）。由于在穿孔附近很難保證SE，所以要格外注意穿孔附近的屏蔽的完整性。



3、電磁吸波材料   電磁吸波材料安裝在屏蔽室的墻上以及天花板上，以減少表面的電磁反射。電磁輻射在入射時就被吸波材料吸收，并將部分電磁能轉化成熱能。當然，有一些殘存的反射存在，并能會干擾測試。 



表2　常用寬帶EMC吸收材料