中华人民共和国国家标准
GB 12190-90
Measurement of shielding effectiveness ofhigh-performance shielding enclosures
1主题内容与适用范围
本标准规定了高性能屏蔽室相对屏蔽效能的测试和计算方法.
本标准适用于金属板结构,能将电场和磁场抑制若干数量级的高性能屏蔽室.尤其适用于各边尺寸在1.5~15.0m之间的长方形屏室.本标准适宜采用常规设备在非理想条件的现场进行测试.
2引用标准
GB3907[业无线电干扰基本测量方法
3术语、符号、代号及一般规定
本标准中所用术语、符号、代号应符合现行国家标准.
下列规定仅适用于本标准.
3.1标准测试频段(简称频段)
指测试过程中,除了与特定设施有关的频率之外,为考核屏蔽室屏蔽效能而选取的典型测试频率范围,分以下三个频段(见表1).
表1
范 IN)标准测试新段代号 常规测试“ 单题半酶试2I 100Hz ~ 20MHz 14 ~ 16k Hz850~ 950MH300~1 000M Ht日 1.7- 12.4GHz 8.3~ 10.5GHz
注:1)在20~306MHz预段内由于天线尺寸和l藏室的谐振效成,使溯敏结果常常会因洲试方法的微小支动白潮试方法可供参号.
产生被不正愈的变化,所以在该赖段内求推荐酬试方法.如确有必要湖试,本标准中的小环法或所段日
2)海个顾段仅测一个频半点,用以粗略仿计屏家的解蔽改能.
3.2屏蔽室的屏敲效能
指模拟干扰源置于屏蔽室外时,屏蔽室安放前后的电场强度、磁场强度或功率之比.
3.3屏蔽效能的表示
在频段1,屏蔽效能由下式表示:
式中:H一无屏蔽室情况下的模拟磁场强度:
H--屏蔽室内的磁场强度.
在频段Ⅱ,屏蔽效能由下式表示:
式中:E一-无屏蔽室情况下的模拟电场强度:
E--屏室内的电场强度.
在频段,屏蔽效能按照指示器方式的不同用下列三式之一表示
式中:P一-无解蔽室情况下测得的模拟场功率;
P一-屏蔽室内测得的功本.
(4)
式中:E、E一一与(2)式的意义相同.
式中:A--无屏蔽室情况下,在模拟场中检测仪器输出为某一值时的衰减器读数,dB;
A--屏室内,检测仪器输出保持不变时衰减器的读数,dB.
4测量的一般要求
4.1一般要求
8.在正式测量之前可对屏蔽室进行初测,找出性能差的门、接缝和安装不良的电源滤波器及通风孔,以便正式测量之前予以修补.对于新建的解蔽室,尤其有必要进行初测:
b.在测试之前,应把金属设备或带金属的设备搬走,如桌子、椅子、柜子和不用的仪器等; c.屏蔽室的电源滤波器及室内电源线只给检测仪器及照明供电:d.在测试中,的射频电缆、电源和其他平时要求进入屏蔽室的设施均应按正常位置放置:e.电磁环境应满足GB3907的要求,检测仪器本身应满足抗干扰要求: f.为了不致发生生理危害,应采取专门的预防措施,这对频段Ⅲ的测量尤为重要:g.测最中,对各种导线、电缆的进出口、门、观察口及板与板之间的接缝应特别注意,h.有些测试方法要求在不同的位置、不同的极化条件下对某一结构要素作多次测量:1.测试报告应记录可接近的屏蔽联数目、受试屏蔽壁的数目,以及局部测试区的数目和位置.
4.2测试用天线
本标准对不同频段的测试天线规定如下:.频段1:环形天线;b.频段Ⅱ:偶极子天线: c.频段Ⅲ:微波喇叭及其等效天线.
4.3数据处理
可用3.3条中(1)~(5)式中的某式表示任何一项测试结果.
对一种确定的方法应记录最小屏蔽效能和平均屏蔽效能.平均屏蔽效能取决于平均幅值.对于次测量,(1)~(5)式中的平均幅值按下例各式计算:
(7)
.(8)
.(9)
式中:k-表示n次测量中第k次结果.
5频段I的测试
在频段1,优先大环测试和小环测试都可采用.备用大环测试仅用于室部分壁面可接近,致使优先大环测试无法进行的场合.
大环测试在一定程度上模拟了屏蔽室四周的磁场,用以测量解蔽室的整体性能.
小环测试在一定程度上模拟屏蔽壁附近的颜所产生的场,它尤其适宜测量某些特定结构(例如相邻两板搭接处或门与壁之间的密封导电材料)的屏蔽效能.
5.1优先大环测试(用于各壁都可接近的屏蔽室)
优先大环测试是用一发射环围绕屏蔽室,使屏蔽壳体感应出的电流流过屏蔽室的大部分接缝,以获得屏藏室的整体性能.无屏蔽室时环中心处的磁场强度由环电流和屏蔽室尺寸计算确定,有屏蔽室时环中心处的场强经测量直接得到.
这种测试布置的另一优点是易于用一个检测环确定某些屏蔽缺陷的位置.
似垂直的平面上定位.
5.1.1频率范围
100Hz ~200kHz.
5.1.2测试设备和布置
信号源、检测装置、测量设备以及它们相对于屏蔽室布置方式都应按5.1.2.1、5.1.2.2条和图1处理.
5.1.2.1模拟磁场源
磁场由围绕解蔽室的大环中的电流产生.该环离外屏藏体至少有25mm的间隙,并且围绕屏蔽室构成一平行四边形,它的两锐角在屏蔽室的两顶点,而钝角在另两拐角处.由图1可知纯角顶点离地板和天花板的面离C和D按以下两式确定:
.(11)
式中:/屏蔽室长,m:
w屏敬室宽,m;
h屏蔽室高,m.
大环由带绝缘层的单距铜线构成,推春线径为61mm.
可用橡胶吸力杯、胶带或两者并用的方法使大环固定在屏蔽室的外表面.为使大环不妨碍门的开关,可在门的上刻部采用电话线形状的卷曲线,如图1所示.
在测试规段的低端,如果用匹配变压器可使阻抗失配最小,其有1W输出的超低频振荡器就足以
提供所需的环电流:在高端,则要求更大的功率源和良好的调谱匹配.通过大环的电流可用串接在环内定值电阻上的电压降确定,或用热电偶电流表测出.为防止热电偶电流表过载,应给电流表井联一个常闭按钮开关.
图1大环测试布置示意图
1一发射环(离游藏室表面至少25cm);2一可伸她的卷曲线:3一担较引线:4一热电阀电流表:5一常闭按创斤关:6一超低规报荡器:7一通用输出变压器:8-检测环:9一衰减器:10-检测仪
注:检测环仅于大环平面内或好藏室中.
5.1.2.2检测仪器
用频率响应满足要求的高阻选频电压表配-个检测环,选频电压表的灵敏度应优于300μV.也可用场强仪配一个检测环,但测量结果应予修正.
检测环用带绝缘层的导线密绕而成,环的百径为中762mm,翻数为11瓯.与环配接的高阻选频电压表(或政大器和电压表的组合装置)的总输人阻抗应远大于环的感抗.
5.1.3初测
位置定得更精确,环的直径可取10mm. 设备布置与图1相同.只是检测内屏蔽壁所用的检测环直径更小,建议取130mm左右.如果要求
检测时,在离发射环最近的位置上将出现信号的最大值.但对连续的屏蔽体面言,当检测环沿着平行于发射环平面的方向检测时,接收信号的电平应近似恒定,只是在屏不良处,指示信号才出现峰值.
5.1.4基本测量方法
信号源和检测仪器应如图1布置,连接的测量设备,并预热到稳定状态.信号源、检测仪器两者都应调请到测量额率.检测环应置于屏室的几何中心点,转动环的平面使接收到的信号最大.
振荡器的输出电流应调节到足以测量为止.发射环中的电流可由电流表指示.在测试频段的低端,电流取20~200mA.
测量时,屏蔽室的进出口应完全关闭.
将检测仅器正确调谱到信号源的频率(假定为窄带信号),并记录仪表的读数.
5.1.5屏蔽室内场强的计算
用阻抗选频电压表湖出环感应电压,按下式计算屏蔽室内磁场强度:
(12)
用数字表示则为:
(13)
式中:Vina-检测环感应电压,V
f-频率,HzN-检测环便数,11:检测环面积,0.465m²;μ-空气的磁导率,近似为真空磁导率,μ=4πx10H/m.
用低阻抗的场强仪代替高阻选频电压表测量检测环的输出电压时,应考虑场强仪输人阻抗与检测环交流内阻的分压关系,将输出电压修正为感应电压,才能用(13)式计算.
5.1.6无屏蔽室时模报磁场场强的计算
对于长方形屏藏室,信号源在环中心产生的磁场强度H用下式计算:
式中:H-磁场强度,A/m;
1环电流,A;
h、1、w一屏蔽室尺寸,与5.1.2.1条同.
5.1.7屏蔽效能的确定
屏蔽效能由5.1.5条和5.1.6条所得的结果按式(1)计算确定.
5.2备用大环测试(用于部分壁面可接近的屏蔽室)
当屏蔽室的一个或儿个壁面不能接近,致使优先大环测试无法进行时使用备用大环测试.本标准假定屏蔽室的整个前壁(包括门)是可接近的.
5.2.1频率范围
与优先大环测试法相同.
5.2.2测试设备和布置
的信号源、检测装置、测敏设备以及它们相对于屏室的布置方式按5.2.2.1、5.2.2.2条和图2处理.