電磁屏蔽效能測試-屏蔽材料測試系統

參考 GJB8820-2015 標準，屏蔽效能測試需要在屏蔽室或電波暗室中進行，本方案將提 供一套可移動式電磁屏蔽箱以及專用評比材料測試套件，滿足 10Khz~18Ghz 頻率范圍內金屬 網、導電薄膜、導電玻璃、導電布、導電介質板、導電橡膠板、導電襯墊、表面涂覆導電層 的平面型材料等電磁屏蔽材料的屏蔽效能檢測。

本 方 案選用  OI-ES20   型電磁 屏蔽箱 ， 測試空 間 為  200mm*200mm*200mm, 滿足GJB8820-2015 對測試距離的要求。

OI-ES 系列移動式電磁屏蔽箱主要用于屏蔽環境電磁干擾,為射頻測試提供環境條件。 該產品在有效頻率范圍內可達到 100dB 以上的屏蔽效能，滿足不同電子產品的電磁兼容和射 頻測試的需求。

屏蔽箱安裝直流 110V  10A 濾波器和交流 220V  16A  50Hz 濾波器各一臺，用于屏蔽箱內 部測試設備供電，濾波器可有效隔離外部電網干擾信號，保證測試準確度。

測試系統主要由頻譜分析儀、信號源、功率放大器、發射天線、接收天線、射頻電纜、 測試軟件等組成，設計動態范圍 100dB，按照 GJB8820-2015 標準規定的屏蔽室法的測量方 法和本細則規定的具體步驟對受試屏蔽材料的屏蔽效能指標進行檢測。其中，信號源、電纜、 發射天線、等構成發射子系統，用于發射符合測試頻率并滿足測試幅度要求的磁場或電場信 號。頻譜儀、接收天線、電纜、等構成信號接收子系統，用于接收來自發射天線的信號。接 收天線接收到由發射天線發射出的磁場或電場信號，將該信號通過電纜饋送到頻譜儀的信號 輸入端并轉換為電壓信號。該電壓信號進入頻譜儀內后，通過衰減、調諧、放大、檢波、數據處理等一系列過程，最終在頻譜儀的屏幕上顯示出來，測試軟件實時控制信號源發射強度和頻譜分析儀讀數，自動設置測試參數，降低頻譜儀噪聲，自動搜索峰值并計算出屏蔽效能， 最終計算出的屏蔽效能可通過數據表或曲線顯示，并支持數據存儲和導出。 測試系統原理圖如下：

系統技術指標：

頻率范圍：10KHz~18GHz

測試范圍：100dB

主要設備：

1.SMB100A射頻信號發生器

2. FPS20頻譜分析儀

2.射頻開關箱

3.功率放大器

4.發射/接收天線組（磁場，電場）

5.大型電磁屏蔽箱

天線組

依據GJB8820-2015標準要求，使用過如下接收/發射天線，以覆蓋系統測試頻率范圍。

自動測試軟件:

測試軟件使用 NI  Labview 開發。可在 WINDOWS7（64 位和 32 位）及以上系統運行。 軟件功能：

1.  實現電磁屏蔽效能自動化測試。

2.  可在 10KHz~40GHz 頻率范圍內任意選點測試，也可以設定測試點數和頻率范圍，自 動測試。

3.  自動計算屏蔽效能，以數據表和曲線圖形式顯示。

4.  可導出測試數據和測試曲線。 測試軟件的測試方式和屏蔽效能算法： 測試不同頻率點的屏蔽效能，使用到的設備有所不同。區別之處主要是天線、電纜。需要說明的是，整個測量系統的測量動態范圍必須至少大于擬受試屏蔽材料所能夠達到的最高 屏蔽效能的 6dB 以上，本系統設計動態范圍 100dB,滿足絕大多數電磁屏蔽產品測試需求。 測試時，信號發射子系統安裝布置于屏蔽室 600mmX600mm 正方形窗口的外部一側（屏蔽 室外），信號接收子系統安裝布置于該窗口的內部一側（屏蔽室內）。首先，在窗口未安裝 屏蔽材料時，先測量無屏蔽材料時的各個頻率點的模擬場強值，得到磁場強度 H1（dB）或 電場強度 E1（dB）；然后，將窗口安裝上待測的屏蔽材料，并保持發射子系統工作狀態和 參數設置不變的前提下，接收子系統在安裝了屏蔽材料的屏蔽窗口內接收信號，得到屏蔽室 內的磁場強度 H2（dB）或電場強度 E2（dB）。通過如下公式（1）和公式（2）就可計算出屏蔽材料的低頻磁場屏蔽效能和高頻電場屏蔽效能。

SE（dB）=  H1（dB）-  H2（dB）  ……………………………  （1）

SE（dB）=  E1（dB）-  E2（dB）    ……………………………  （2） 

需要說明的是：對于實際進行的屏蔽效能檢測，我們在頻譜分析儀上無法直接得到磁場強度值（H1 和 H2）和電場強度值（E1 和 E2），只能直接得到與上述數值具有固定數量關 系的電壓值 V1 和 V2  。因此，在測試數據記錄和測試結果計算時使用如下的公式（3）。

SE（dB）=  V1（dB）-  V2（dB）  ……………………………  （3） 

因此，H1、E1 與 V1 等效，E2、H2 與 V2 等效。

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