电磁屏蔽效能测试-屏蔽材料测试系统

参考 GJB8820-2015 标准，屏蔽效能测试需要在屏蔽室或电波暗室中进行，本方案将提 供一套可移动式电磁屏蔽箱以及专用评比材料测试套件，满足 10Khz~18Ghz 频率范围内金属 网、导电薄膜、导电玻璃、导电布、导电介质板、导电橡胶板、导电衬垫、表面涂覆导电层 的平面型材料等电磁屏蔽材料的屏蔽效能检测。

本 方 案选用  OI-ES20   型电磁 屏蔽箱 ， 测试空 间 为  200mm*200mm*200mm, 满足GJB8820-2015 对测试距离的要求。

OI-ES 系列移动式电磁屏蔽箱主要用于屏蔽环境电磁干扰,为射频测试提供环境条件。 该产品在有效频率范围内可达到 100dB 以上的屏蔽效能，满足不同电子产品的电磁兼容和射 频测试的需求。

屏蔽箱安装直流 110V  10A 滤波器和交流 220V  16A  50Hz 滤波器各一台，用于屏蔽箱内 部测试设备供电，滤波器可有效隔离外部电网干扰信号，保证测试准确度。

测试系统主要由频谱分析仪、信号源、功率放大器、发射天线、接收天线、射频电缆、 测试软件等组成，设计动态范围 100dB，按照 GJB8820-2015 标准规定的屏蔽室法的测量方 法和本细则规定的具体步骤对受试屏蔽材料的屏蔽效能指标进行检测。其中，信号源、电缆、 发射天线、等构成发射子系统，用于发射符合测试频率并满足测试幅度要求的磁场或电场信 号。频谱仪、接收天线、电缆、等构成信号接收子系统，用于接收来自发射天线的信号。接 收天线接收到由发射天线发射出的磁场或电场信号，将该信号通过电缆馈送到频谱仪的信号 输入端并转换为电压信号。该电压信号进入频谱仪内后，通过衰减、调谐、放大、检波、数据处理等一系列过程，最终在频谱仪的屏幕上显示出来，测试软件实时控制信号源发射强度和频谱分析仪读数，自动设置测试参数，降低频谱仪噪声，自动搜索峰值并计算出屏蔽效能， 最终计算出的屏蔽效能可通过数据表或曲线显示，并支持数据存储和导出。 测试系统原理图如下：

系统技术指标：

频率范围：10KHz~18GHz

测试范围：100dB

主要设备：

1.SMB100A射频信号发生器

2. FPS20频谱分析仪

2.射频开关箱

3.功率放大器

4.发射/接收天线组（磁场，电场）

5.大型电磁屏蔽箱

天线组

依据GJB8820-2015标准要求，使用过如下接收/发射天线，以覆盖系统测试频率范围。

自动测试软件:

测试软件使用 NI  Labview 开发。可在 WINDOWS7（64 位和 32 位）及以上系统运行。 软件功能：

1.  实现电磁屏蔽效能自动化测试。

2.  可在 10KHz~40GHz 频率范围内任意选点测试，也可以设定测试点数和频率范围，自 动测试。

3.  自动计算屏蔽效能，以数据表和曲线图形式显示。

4.  可导出测试数据和测试曲线。 测试软件的测试方式和屏蔽效能算法： 测试不同频率点的屏蔽效能，使用到的设备有所不同。区别之处主要是天线、电缆。需要说明的是，整个测量系统的测量动态范围必须至少大于拟受试屏蔽材料所能够达到的最高 屏蔽效能的 6dB 以上，本系统设计动态范围 100dB,满足绝大多数电磁屏蔽产品测试需求。 测试时，信号发射子系统安装布置于屏蔽室 600mmX600mm 正方形窗口的外部一侧（屏蔽 室外），信号接收子系统安装布置于该窗口的内部一侧（屏蔽室内）。首先，在窗口未安装 屏蔽材料时，先测量无屏蔽材料时的各个频率点的模拟场强值，得到磁场强度 H1（dB）或 电场强度 E1（dB）；然后，将窗口安装上待测的屏蔽材料，并保持发射子系统工作状态和 参数设置不变的前提下，接收子系统在安装了屏蔽材料的屏蔽窗口内接收信号，得到屏蔽室 内的磁场强度 H2（dB）或电场强度 E2（dB）。通过如下公式（1）和公式（2）就可计算出屏蔽材料的低频磁场屏蔽效能和高频电场屏蔽效能。

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

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

需要说明的是：对于实际进行的屏蔽效能检测，我们在频谱分析仪上无法直接得到磁场强度值（H1 和 H2）和电场强度值（E1 和 E2），只能直接得到与上述数值具有固定数量关 系的电压值 V1 和 V2  。因此，在测试数据记录和测试结果计算时使用如下的公式（3）。

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

因此，H1、E1 与 V1 等效，E2、H2 与 V2 等效。

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