電磁兼容測(cè)試中屏蔽室和電波暗室的區(qū)別

電磁兼容性測(cè)試EMC（Electro Magnetic Compatibility），是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運(yùn)行并不對(duì)其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無(wú)法忍受的電磁干擾的能力。EMC設(shè)計(jì)與EMC測(cè)試是相輔相成的。EMC設(shè)計(jì)的好壞是要通過(guò)EMC測(cè)試來(lái)衡量的。只有在產(chǎn)品的EMC設(shè)計(jì)和研制的全過(guò)程中，進(jìn)行EMC的相容性預(yù)測(cè)和評(píng)估，才能及早發(fā)現(xiàn)可能存在的電磁干擾，并采取必要的抑制和防護(hù)措施，從而確保系統(tǒng)的電磁兼容性。否則，當(dāng)產(chǎn)品定型或系統(tǒng)建成后再發(fā)現(xiàn)不兼容的問(wèn)題，則需在人力、物力上花很大的代價(jià)去修改設(shè)計(jì)或采用補(bǔ)救的措施。然而，往往難以的解決問(wèn)題，而給系統(tǒng)的使用帶來(lái)許多麻煩。

電磁兼容測(cè)試場(chǎng)地包括：

1．開(kāi)闊試驗(yàn)場(chǎng)

理論基礎(chǔ)：30-1000MHz高頻電磁場(chǎng)的發(fā)射和接受是以空間直射波與地面反射波在接收點(diǎn)相互迭加。

標(biāo)準(zhǔn)：ANSI C63.7、CISPR 16

要求：平坦、空曠、電導(dǎo)率均勻良好、無(wú)任何反射物的橢圓形或圓形試驗(yàn)場(chǎng)地

開(kāi)闊試驗(yàn)場(chǎng)的歸一化場(chǎng)地衰減（Normalized Site Attenuation NSA）：評(píng)定試驗(yàn)場(chǎng)質(zhì)量的技術(shù)指標(biāo)

2．屏蔽室

定義：專門設(shè)計(jì)的能對(duì)射頻電磁能量起衰減作用的封閉室。

作用：對(duì)于EMC測(cè)量，屏蔽室提供符合要求的試驗(yàn)環(huán)境。

屏蔽室的屏蔽效能定義：沒(méi)有屏蔽體時(shí)空間某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度Eo（或磁場(chǎng)強(qiáng)度Ho）與有屏蔽體時(shí)被屏蔽空間在該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E1（或磁場(chǎng)強(qiáng)度H1）之比。

S=Eo/E1=Ho/H1

SE=20lg(Eo/E1)（采用對(duì)數(shù)單位分貝dB進(jìn)行度量）

SH=20lg(Ho/H1)（采用對(duì)數(shù)單位分貝dB進(jìn)行度量）

3．電波暗室

電波暗室（Anechoic Chamber）又稱電波消聲室或電波無(wú)反射室。

結(jié)構(gòu)形式分為：

1．電磁屏蔽半波暗室(Electromagnetic Shielded Semi-anechoic Chamber) ，模擬開(kāi)闊試驗(yàn)場(chǎng)

2．微波電波暗室（全電波暗室）Microwave Anechoic Chamber

屏蔽室只是一個(gè)大鐵箱子，起到阻斷室內(nèi)外的無(wú)線電信號(hào)，通俗的講，就是里面的出不去，外面的進(jìn)不來(lái)，但是里面的電磁波會(huì)在內(nèi)壁反射疊加。

電波暗室是在屏蔽室的基礎(chǔ)上，在內(nèi)壁鋪設(shè)了吸波材料，模擬一個(gè)開(kāi)闊場(chǎng)的效果，暗室比屏蔽室貴很多就是貴在暗室內(nèi)貼的這些材料上面。里面的電磁波發(fā)射到內(nèi)壁會(huì)被吸收，基本不會(huì)產(chǎn)生反射疊加的混波效應(yīng)。適合測(cè)試樣品的輻射發(fā)射干擾。暗室一般分全電波暗室和半電波暗室。

對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境要求不高的測(cè)試比如傳導(dǎo)騷擾、靜電測(cè)試、浪涌測(cè)試、雷擊測(cè)試等都是通過(guò)電源線上進(jìn)行的，所以只需要在屏蔽室內(nèi)進(jìn)行就夠了；而對(duì)于空間輻射、空間騷擾通過(guò)空間傳播的騷擾或者是抗干擾則對(duì)空間有特殊要求，因此需要在暗室內(nèi)進(jìn)行，模擬空曠場(chǎng)地的空間。

全電波暗室、半電波暗室、開(kāi)闊場(chǎng)，在這三種測(cè)試場(chǎng)地中進(jìn)行的輻射試驗(yàn)一般都可以認(rèn)為符合電磁波在自由空間中的傳播規(guī)律。

全電波暗室減小了外界電磁波信號(hào)對(duì)測(cè)試信號(hào)的干擾，同時(shí)電磁波吸波材料可以減小由于墻壁和天花板的反射對(duì)測(cè)試結(jié)果造成的多徑效應(yīng)影響，適用于發(fā)射、靈敏度和抗擾度實(shí)驗(yàn)。實(shí)際使用中，如果屏蔽體的屏蔽效能能夠達(dá)到80dB~140dB，那么對(duì)于外界環(huán)境的干擾就可以忽略不計(jì)，在全電波暗室中可以模擬自由空間的情況。同其它兩種測(cè)試場(chǎng)地相比，全電波暗室的地面、天花板和墻壁反射最小、受外界環(huán)境干擾最小，并且不受外界天氣的影響。它的缺點(diǎn)在于受成本制約，測(cè)試空間有限。

半電波暗室與全電波暗室類似，也是一個(gè)經(jīng)過(guò)屏蔽設(shè)計(jì)的六面盒體，在其內(nèi)部覆蓋有電磁波吸波材料，不同之處在于半電波暗室使用導(dǎo)電地板，不覆蓋吸波材料。半電波暗室模擬理想的開(kāi)闊場(chǎng)情況，即場(chǎng)地具有一個(gè)無(wú)限大的良好的導(dǎo)電地平面。在半電波暗室中，由于地面沒(méi)有覆蓋吸波材料，因此將產(chǎn)生反射路徑，這樣接收天線接收到的信號(hào)將是直射路徑和反射路徑信號(hào)的總和。

開(kāi)闊場(chǎng)是平坦、空曠、電導(dǎo)率均勻良好、無(wú)任何反射物的橢圓形或圓形試驗(yàn)場(chǎng)地，理想的開(kāi)闊場(chǎng)地面具有良好的導(dǎo)電性，面積無(wú)限大，在30MHz~1000MHz之間接收天線接收到的信號(hào)將是直射路徑和反射路徑信號(hào)的總和。但在實(shí)際應(yīng)用中，雖然可以獲得良好的地面?zhèn)鲗?dǎo)率，但是開(kāi)闊場(chǎng)的面積卻是有限的，因此可能造成發(fā)射天線與接收天線之間的相位差。在發(fā)射測(cè)試中，開(kāi)闊場(chǎng)的使用和半電波暗室相同。

電磁兼容的各個(gè)測(cè)試項(xiàng)目都要求有特定的測(cè)試場(chǎng)地，其中以輻射發(fā)射和輻射抗擾度測(cè)試對(duì)場(chǎng)地的要求最為嚴(yán)格。由于80～1000MHz 高頻電磁場(chǎng)的發(fā)射與接受是以空間直射波與地面反射波在接收點(diǎn)相互迭加的理論為基礎(chǔ)的。場(chǎng)地不理想，必然帶來(lái)較大的測(cè)試誤差。

開(kāi)闊試驗(yàn)場(chǎng)是重要的電磁兼容測(cè)試場(chǎng)地。但由于開(kāi)闊試驗(yàn)場(chǎng)造價(jià)較高并遠(yuǎn)離市區(qū)，使用不便；或者建在市區(qū)，背景噪聲電平大而影響EMC 測(cè)試，所以常用室內(nèi)屏蔽室來(lái)替代。但是屏蔽室是一個(gè)金屬封閉體，存在大量的諧振頻率，一旦被測(cè)設(shè)備的輻射頻率和激勵(lì)方式促使屏蔽室產(chǎn)生諧振時(shí)，測(cè)量誤差可達(dá)20 ～ 30dB，所以需要在屏蔽室的四周墻壁和頂部上安裝吸波材料，使反射大大減弱，即電波傳播時(shí)只有直達(dá)波和地面反射波，并且其結(jié)構(gòu)尺寸也以開(kāi)闊試驗(yàn)場(chǎng)的要求為依據(jù)，從而能模擬室外開(kāi)闊場(chǎng)的測(cè)試，這就是電磁屏蔽吸波暗室，又簡(jiǎn)稱為EMC 暗室，成了應(yīng)用較普遍的EMC 測(cè)試場(chǎng)地。美國(guó)FCC、ANCI C63.6— 1992、IEC、CISPR 及標(biāo)GJB152A-97、GJB2926-97《電磁兼容性測(cè)試實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可要求》等標(biāo)準(zhǔn)容許用電磁屏蔽半電波暗室替代開(kāi)闊試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行EMC 測(cè)試。