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屏蔽室接地、谐振与电波暗室的介绍

2018-09-18 11:35:22     来源

1.屏蔽室的接地
目的:
安全接地(地电位必须是大地电位):给信号电压提供一个基准电位,并给高频干扰电压提供低阻通路,即工作接地(地电位可以是大地电位,也可以不是大地电位)。
原因:屏蔽室是一个轮廓尺寸很大的倒替,若屏蔽室浮地,周围环境中的各种辐射干扰会在屏蔽壳体上感应电压。由于屏蔽壳体不是一个完整的封闭体,就可能造成把室外电磁干扰感应耦合到室内;同时也可把室内的强电磁场感应耦合到室外。从而降低屏蔽室的屏蔽效能,这种现象在较低频率(如中波、短波)较为严重。屏蔽室 接地能消除在屏蔽壁上的感应电压,明显提高低频段的屏蔽效能。对高频段而言,由于屏蔽室与大地间的分布电容几乎把屏蔽室与大地短路,安装在地面上的屏蔽室 接地对屏蔽效能影响不大。甚至当接地线长度为1/4工作波长的奇数倍时,接地线呈现阻抗很高,可能反而使屏蔽效能大为降低。
2.屏蔽室的谐振
任何的封闭金属空腔都可产生谐振现象。为避免屏蔽室谐振引起的测量误差,应通过理论计算和实际测量来获得屏蔽室的主要谐振频率点,并记录在案,以便在今后的电磁兼容试验中,避开这些谐振频率。
3.电波暗室
电波暗室又称电波消声室或电波无反射室。
结构:半电波暗室五面贴吸波材料,模拟开阔试验场,电波传播时只有直射波和地面反射波。微波电波暗室六面贴吸波材料,模拟自由空间传播环境,而且可以不带屏蔽,把吸波材料粘贴于木质墙壁甚至建筑物的普通墙壁和天花板上即可。
使用目的:半电波暗室用于电磁兼容测量,包括电磁辐射干扰测量和电磁辐射敏感度测量。微波电波暗室主要用于微波天线系统的指标测量。
主要性能指标:半电波暗室用归一化场地衰减和测试面场均匀性来衡量。微波暗室性能用静区尺寸大小、反射电平(静度)、固有雷达截面、交叉极化度等参数表示。
使用频率范围:半电波暗室频率下限扩展到十几MHz,虽然30MHz以下吸波材料的吸波性能下降,但仍可作屏蔽室使用。微波电波暗室用于微波段。
4.吸波材料的选择
材料的吸波性能越好,即入射电波的反射率越小,对暗室中场强测量产生的不确定度就越小。泡沫尖劈型吸波材料的反射率与尖劈长度和使用频率有关,尖劈越长,频率越高,反射率越小。通常根据测量误差要求来确定材料的反射率,然后再确定吸波材料的类型。
目前暗室中所用的吸波材料大致分为三种类型:
单层铁氧体片:不用尖劈吸波材料,直接将铁氧体片粘贴于暗室墙壁及天花板上(或地板)。工作频率范围30—1000MHz。
角锥形含碳海绵复合吸波材料:由聚氨脂类泡沫塑料在碳胶溶液中渗透而成,具有较好的阻燃特性。通常设计成角锥形或楔形,主要是使其传输阻抗尽可能与周围空 气介质的阻抗相接近。角锥长度与欲吸收的电磁波频率有关,频率越低,则角锥长度越长,通常应大于或等于最低吸收频率的四分之一波长。30MHz时,长度为2.5m。
由于吸波材料材料太长,既占空间又易变形,因此近年流行角锥状吸波材料粘贴在双层铁氧体砖上构成复合吸波材料。双层铁氧体砖指一层铁氧体和一层特殊介质材料。此材料起阻抗过渡的作用。铁氧体片的应用,补偿吸波材料低频端的性能,使角锥形吸波材料长度可缩短至1m以内,半电波暗室的测试空间大大增加。
5.地板和电源
暗室的地板是电磁波唯一的反射面,要求是:平整无凸凹。金属板焊接时,焊缝高度不得超过1mm。平面不平度应小于3mm/2m,不能有超过最小工作波长1/10的缝隙,以便保持地板的导电连续性。接地线和电源线要靠墙角布设,不要横越室内。电线还应穿金属管,并保持金属管与地板良好搭接。
金属地板上最好不要再铺木地板或塑料地板。测试表明,木地板对暗室的归一化场地衰减有一定影响,特别是100MHz以下,影响较大。
暗室和控制室要各自采用独立的供电系统,使用不同相的电源,经过各自的滤波器,以避免控制室的干扰通过电源线进入暗室内。

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