[发明专利]一种混响室条件下的电磁屏蔽效能测试系统及其测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混响室条件下的电磁屏蔽效能测试系统及其测试方法，尤其适用于混响室环境下小尺寸（线度小于2米）的屏蔽腔体内的屏蔽效能的测量。

背景技术

电磁屏蔽是一种直接而有效地控制辐射干扰的方法，它是用良导体将干扰源或者敏感电器包围起来，以隔离被包围部分与外界电场的、磁场的或者电磁场的相互干扰。电磁屏蔽广泛应用于科学研究、电子技术、航空航天，特别是军事技术等领域，是电磁兼容性学科一个重要的研究领域。例如航空航天领域的火箭系统、轨道舱，舰船和陆军使用的屏蔽方舱、军用涉密系统屏蔽体、军用电子装备的机箱机柜、各类导弹系统的外壳，以及电路板、敏感电子器件等都使用电磁屏蔽体或屏蔽装置，屏蔽体的尺寸大到几十米，小到几个厘米，形状和材料也不尽相同。电磁屏蔽效能是衡量屏蔽效果好坏的标志，直接影响着用频装备或者电子设备的工作性能和技术指标，处理不善，甚至会造成系统瘫痪或永久性破坏。

目前普遍采用的电磁屏蔽效能测试装置是按照一定的要求和规则，通过测量腔体内部一点和腔体外部一点的场强，然后比较内外场强来计算屏蔽效能。这种传统的装置有两点严重缺陷：(1)由于腔体内部场强分布不均匀甚至发生谐振现象，这种单点测量值决定了测得的屏蔽效能会因为不同位置的场强数值不同甚至有很大差别导致测量结果的随机性很强、重复性和可比性较差；（2）以前的装置都有明确要求，即测量的频点需要避开腔体的谐振频率。这是因为由于腔体内部的谐振形成驻波，选择的探测点的不同，测量得到的场强数值会因为可能测到波腹或者波谷而产生很强的涨落或者随机性，测量结果的重复性很差。然而，避开谐振频点的要求本身就不合理，因为屏蔽设备在使用过程中不能排除在谐振频点环境下工作的可能，如果避开谐振点的屏蔽效能测量，那么屏蔽体在谐振点的屏蔽性能如何就一无所知；对于混响室条件下的屏蔽效能测量，目前只有IEC61000-4-21给出了大尺寸（线度大于2米）屏蔽效能的测量方法，其测量原理是在被测腔体内部安装一个搅拌器，在搅拌器搅拌过程中，用单个场强探头测量内部的场，然后比较腔体内、外的场强得到腔体的屏蔽效能。这种测试方法的缺点是：对于小尺寸屏蔽腔体来说，由于被测腔体内没有足够的空间再安装搅拌器，，IEC61000-4-21标准不再适用。纵上所述，对于小尺寸屏蔽腔体的屏蔽效能测试，目前还没有合适的标准和测试装置。而目前大量电子设备的机箱、外壳等多数属于小尺寸（小于2米）屏蔽腔体，军工领域和电子工业都迫切需要有一种装置来测量小尺寸腔体的屏蔽效能，用以规范小尺寸腔体的设计和指标要求，提高电子设备的抗干扰能力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题包括提供一种测量结果重复性好、允许在被测腔体谐振频点处测量的混响室条件下电磁屏蔽效能测试系统及其测试方法。

    本发明包括混响室、置于混响室中的发射天线、搅拌器和被测屏蔽腔体、位于混响室外部的受计算机控制的搅拌器控制器、信号发生器、功率放大器、双定向耦合器、同轴电缆以及双通道功率计；所述计算机的输出端经GPIB线缆接所述信号发生器的GPIB控制端口，所述信号发生器的输出端经同轴电缆接功率放大器的输入端，所述功率放大器的输出端经同轴电缆接双定向耦合器的输入端，所述双定向耦合器的输出端经同轴电缆接发射天线，所述双定向耦合器的前向输出功率监测端和后向反射功率监测端接双通道功率计；所述受计算机控制的搅拌器控制器的输出信号通过搅拌器电机驱动搅拌器；

   其特征在于被测屏蔽腔体内设有运动机构，运动机构上安装有内部场强计，被测屏蔽腔体和混响室之间放置有外部场强计和步进电机，安装有步进电机控制卡的计算机经步进电机接线端子板控制步进电机；

所述内部场强计和外部场强计的输出端分别通过场强计光纤与计算机的相应输入端相连接；所述步进电机控制卡的输出端通过专用控制线缆与步进电机接线端子板的输入端相连接，所述步进电机接线端子板的输出端接步进电机，所述步进电机通过其输出轴驱动运动机构的运动速度和方向；

所述运动机构包括固定内部场强计的支座和用于牵引支座移动的传动带；所述传动带与步进电机的输出轴相连接。

所述传动带一端固定在支座上，其另一端穿过被测屏蔽腔体缠绕在步进电机的输出轴上。

所述支座底部带有滚轮。

所述内部场强计和外部场强计的型号为EMR-200；所述步进电机控制卡的型号为PCI-8132；所述步进电机接线端子板的型号为DIN-100S-01；所述步进电机的型号为SM257-55H；所述专用控制线缆的型号为ACL-102100-1型100针SCSI-II线缆。