电磁兼容半电波暗室

随着科学技术的发展 ,电磁兼容问题已成为社会共同关注的热点。电磁兼容测试是解决电子电气产品电磁兼容问题的关键。文章以国家客车质量监督检验中心电磁兼容实验室的建设为例,简要介绍电磁兼容实验室的基本构成 ,半电波暗室及其附属设施的配置原则 ,提出在半电波暗室建设过程中需要着重考虑的关键性技术问题以供探讨。
关键词:电磁兼容; 实验室建设; 半电波暗室

Abstract :With the development of science and technology , EMC problems become social hot spot . EMC test is the key to solve EMC problems for elect rial product s. The experience of const ructing EMC lab for National Coach Quality Supervision and Inspection Center , are presented in this paper . The disposition principle of EMC semi2anechoic chamber and it s accessories is also int roduced. Some important technology during the lab const ruction is raised for discussion.
Key words :Elect romagnetic compatibility ; Laboratory const ruction ; Semi2anechoic chamber

随着国内外越来越多的电磁兼容指令、 规范、标准的制定和强制性执行,电气和电子产品的电磁兼容性( EMC)问题日益受到各国政府和国内外厂商的重视。半电波暗室是开展 EMC 研究、 提高EMC技术的基础和必不可少的最重要的科学手段之一。近几年 ,国内各行各业先后引进了针对不同产品的电磁兼容实验室 ,如通信、 电力、家电、 汽车等。
国家客车质量监督检验中心从德国引进包括3/ 5 m法半电波暗室、传导测试屏蔽室、 屏蔽放大器室等在内的电磁兼容实验室已于 2005 年 2 月份建成 ,并顺利通过了中国实验室国家认可委员会(CNAL)的验收。在中心 3/ 5 m法半电波暗室的规划建设过程中 ,我们积累和总结了一部分经验 ,以供大家借鉴和参考。
1 半电波暗室总体方案的选择及建造方式
电磁兼容半电波暗室主要用于替代无电磁波干扰的开阔试验场进行电磁辐射骚扰测量和电磁辐射敏感度测量。由于半电波暗室的测试环境需要模拟开阔试验场地的电磁波传播条件(即电磁波传播时只有直射波和地面反射波) ,故暗室尺寸应以开阔试验场的结构要求为依据 ,一般分为标准的 10 m 法 ,5 m法和 3 m 法等。半电波暗室的种类很多 ,无论从功能上、结构形式上、 材料选择上、 安装形式上都有较大的差异。但是采用哪种方案 ,主要根据使用者需要的测试类型 ,被测物的空间尺寸、 试验级别等。首先我们要明确测试频率范围 ,是作军标测试还是民标测试 ,是进行厂家内部预兼容及诊断测试 ,还是要进行第三方的认证测试;其次要明确被测对象可能占据的最大空间、 试验室主要应用标准、 自身的资金状况以及将来可能的扩展升级需求等因素 ,由此选择一个合适可行的试验场地和仪器设备的配置方案。

建造半电波暗室可以采用两种基本方式:拼装式和焊接式。拼装式壳体由成型钢板(在四边经两次弯板制成)和螺栓固定模块构成。任意相邻两块屏蔽模块间都有导电衬垫 ,以保证优良的射频屏蔽和电连续性。这种方式结构轻 ,易于装配 ,便于将来维修和拆卸 ,施工周期短。焊接屏蔽系统由大片的钢板焊接在一起构成 ,它们形成了一个紧密的射频密封体。焊接封装的好处在于经久耐用 ,并因消除了接缝泄漏而具有更高的屏蔽性能 ,但不易拆卸 ,适合于固定场所。由于各暗室厂家建造暗室的屏蔽板类型不同 ,屏蔽板之间的连接方式和工艺也不一样 ,为了保证良好的电接触和密封性 ,应对他们采用的屏蔽板及其连接方式进行详细了解和比较 ,并结合实际的施工周期等要求进行选择。
2 母体建筑及基础设施
建设一个 EMC 实验室是一项系统工程 ,它遵循科学的设计接口关系:测试设备 →半电波暗室 →母体建筑设计。对具体工程的实施来说 ,该顺序正好相反,经历母体建筑施工 →半电波暗室安装 →测试设备安装调试的过程。因此 ,在建造半电波暗室之前必须先建好母体建筑 ,包括占地面积、 结构承载、 空间尺寸、供电、 供气、 空调及防水等。母体建筑的设计首先要考虑足够的天花板高度以容纳所建的半电波暗室、 传导测试屏蔽室、 屏蔽放大器室 ,以及其它附属设施的要求。母体建筑与暗室之间必须预留足够的空间 ,以便于暗室的安装、维修和通风。母体建筑的地板主要承担所有屏蔽体和安装部分的重量及负荷 ,也需要特别注意。土建地面需要精心铺设 ,要求地面的波纹度在数米的范围内不超过几毫米 ,还有很高的防潮要求。此外 ,暗室内的转台需要装设在一定深度的混凝土凹坑中 ,地势较低 ,必须作好防水处理。在开始安装暗室前 ,对承载地面一般还有比较高的残留湿度要求 ,对每一个试验室还要提供接地电阻很低的接地点等。由于暗室与母体建筑之间所涉及的接口问题比较多 ,并且国内建筑公司对其中的一些要求基本上没有可借鉴的经验 ,所以尽量让土建设计单位、施工单位和暗室厂商进行交流和沟通是非常必要的。
3 暗室本身的问题3. 1 进出口