一、目的
为规范实施电磁屏蔽室屏蔽效能检测,参照国标《电磁屏蔽室屏蔽效能的测量方法》(GB /T 12190-2006),结合我单位检测设备,制定《电磁屏蔽室屏蔽效能检测作业指导书》。
二、范围
测试频率范围为9kHz~18GHz。根据需要,频率向两端可以扩展到50Hz和100GHz。
三、测量方法
环形天线检测(30MHz以下频段)
1、连接
①发射部分
发射时,请将发射机通过电缆和发射环HR2030A连接,请确保是正确的无损的连接.我公司的成套设备HR1612A,是发射机的良好设备,信号输出强度为25dbm,可以保证,接收频谱仪最高可接收到18dbm的信号,最高可以测试到140db的衰减值.
②接收部分
接收时,请将接收通过电缆和接收环HR2030A连接,请确保是正确的无损的连接.我公司的成套设备接收机,是作为接收频谱的良好设备,信号灵敏度最高可达158dbm,可以保证,接收频谱仪最高可接收到18dbm的信号,最高可以测试到140db的衰减值.如果使用灵敏度更高的频谱设备,可以测试更低的衰减值。但如果选用接手灵敏度低的接收机或者频谱仪,测试的衰减值会显著降低。所有的要求,都是需要紧密连接,并保证信号在传输过程中无泄漏低衰减。
③支撑三脚架
三脚架应选用木制品,不可选用金属构件,因为传导到地面会导致非常结果的出现,请特别注意。如果不便选型,可以向我们购买。其中底座的配套螺钉和我们购买的是一致的,如果自行购买,请确定紧固螺钉是否合适,如果不合适,请加转换螺钉,以便于和三脚架牢固和紧密连接
2、检测
①按医院给定的频率设计检测方案,确定天线选择。要保证比对测试环境的空旷,事实上要做到完全空旷是有困难的,但应该做到,前后左右1.2米范围内,没有墙体和遮挡物。根据GB12190-2006对30MHz以下频段的测试要求,作为模拟场比较数据时,环形天线之间应相距60cm加墙体厚度。调谐范围约为100KHZ,在调谐是务必注意,精心细调。尤其是在低频段,在调整是应该精心进行,务必使其调整到最高灵敏度和发射最大值。装配完成后,天线无须预热,但接通信号发生器和频谱仪的电源,一般开机后预热二十分钟,使测试仪器进入稳定工作状态。即可开始进行测量了。
②选取将要进行测试的频率点,确定频率后,根据天线体右侧肩部的对应数字 ,将旋钮调到基本合适位置,接通信号源和频谱仪后能看到响应频率点上的波形。
③粗测时,选择好频率开关后,将信号发生器发射频率固定在确定的需要测试的频率点,输出相对低功率,比如0dbm。频谱仪选择频率为固定的频率点,带宽选择为20K左右。如果未发现信号出现,将带宽(SPAN)放宽,直到10MHz。发现信号峰值后,找出峰值,将其锁定在屏幕横向中间。调整发射天线的“TUNE”,观察频谱仪上的读数,在最大值时停止调整。调整接收天线的“TUNE”,观察频谱仪上的电平读数,在最大值时停止调整。并记录下该旋钮所在位置。
1,此时将信号发生器功率调整为最大值,频谱仪电平读数,将在-5dbmto+18dbm左右,将此时的读数记录为模拟场参考值。并记录此时的天线TUNE所在位置。不再调整。如果出现偏移,可调整回来。测试完毕后,信号发生器应关闭高功率输出,以保护仪器。待隔离效能测试准备好后,再打开高功率发射。频谱仪可以不用关闭,以免除调整的麻烦。
④此时,将发射天线放置于屏蔽体前30cm的位置,一般测试点为门边,窗边,以及接口位置,或者指定的位置。也就是所有屏蔽体容易泄露的部位。
⑤将接收天线和频谱仪移到室内,关闭门窗以及做好所有的屏蔽最优化或者工作状态模拟后,应根据事先确定的部位进行测试。在两两相对位置,摆放好接收天线和频谱仪,将频谱仪参考电平调低,以使其灵敏度足够高。一般可以录得参考电平的调整,在频谱仪的说明中有详细介绍,在此不在细述。将屏蔽后测试的各点,标注所在位置后,记录频谱仪上的读数。
⑥将模拟场的记录值和进入屏蔽体后的记录值相减,即得出屏蔽体的在屏蔽效能衰减值。衰减值=模拟场电平读数-屏蔽后电平读数,单位是db
⑦重复下一频率点的测试。
⑧所有测试完毕后出具测试报告,该报告应该包含所有的测试所用仪器设备、校准单位证书编号、测试环境、温度、湿度、频点、测试点位、衰减值。测试人员签名。参考值和屏蔽后的电平值在原始记录中根据需要可以不列出。
偶极子天线检测(30MHZ-250MHZ)
按医院给定的频率设计检测方案,确定天线选择长度,公式如下。
1/4λ(振子长度米)=c/4/f=75/f(MHz)
其中:λ:米,波长
C,电磁波传播速度,取3*10^8米/秒
F:频率MHz,1*10^6
振子天线长度与频率的换算表 | |||
频率MHz | 全波长m | 半波长m | 振子天线长m |
30.00 | 10.00 | 5.00 | 2.50 |
40.00 | 7.50 | 3.75 | 1.88 |
50.00 | 6.00 | 3.00 | 1.50 |
60.00 | 5.00 | 2.50 | 1.25 |
70.00 | 4.29 | 2.14 | 1.07 |
80.00 | 3.75 | 1.88 | 0.94 |
90.00 | 3.33 | 1.67 | 0.83 |
100.00 | 3.00 | 1.50 | 0.75 |
110.00 | 2.73 | 1.36 | 0.68 |
120.00 | 2.50 | 1.25 | 0.63 |
130.00 | 2.31 | 1.15 | 0.58 |
140.00 | 2.14 | 1.07 | 0.54 |
150.00 | 2.00 | 1.00 | 0.50 |
160.00 | 1.88 | 0.94 | 0.47 |
170.00 | 1.76 | 0.88 | 0.44 |
180.00 | 1.67 | 0.83 | 0.42 |
190.00 | 1.58 | 0.79 | 0.39 |
200.00 | 1.50 | 0.75 | 0.38 |
210.00 | 1.43 | 0.71 | 0.36 |
220.00 | 1.36 | 0.68 | 0.34 |
230.00 | 1.30 | 0.65 | 0.33 |
240.00 | 1.25 | 0.63 | 0.31 |
250.00 | 1.20 | 0.60 | 0.30 |
换算公式为,振子天线长度(米)=75/频率,单位为米 |
①发射部分
发射时,将发射机通过电缆和发射天线HR2050B连接,请确保是正确的无损的连接.我公司的成套设备HR1612A,是发射机的良好设备,信号输出强度为25dbm,可以保证,接收频谱仪最高可接收到12dbm的信号,最高可以测试到145db的衰减值.
②接收部分
接收时,请将接收通过电缆和接收天线HR2050B连接,请确保是正确的无损的连接.我公司的成套设备接收机,是作为接收频谱的良好设备,信号灵敏度最高可达158dbm,可以保证,接收频谱仪最高可接收到12dbm的信号,最高可以测试到145db的衰减值.如果使用灵敏度更高的频谱设备,可以测试更低的衰减值。但如果选用接收灵敏度低的接收机或者频谱仪,测试的衰减值会显著降低。所有的要求,都是需要紧密连接,并保证信号在传输过程中无泄漏低衰减。
③支撑三脚架
三脚架应选用木制品,不可选用金属构件,因为传导到地面会导致非常结果的出现,请特别注意。如果不便选型,可以向我们购买。其中底座的配套螺钉和我们购买的是一致的,如果自行购买,请确定紧固螺钉是否合适,如果不合适,请加转换螺钉,以便于和三脚架牢固和紧密连接
2、测试
①测试是一个复杂的过程,在这个过程中,我们需要注意的是调谐,由于偶极子天线是一个特别设备,需要细致地调整拉杆天线的长度和位置尤其是在低频段,在调整是应该精心进行,务必使其调整到最高灵敏度和发射最大值
②测试环境
要保证比对测试环境的空旷,事实上要做到完全空旷是有困难的,但应该做到,前后左右1.2米范围内,没有墙体和遮挡物,最小距离不应小于0.3米,根据GB12190-2006对30MHz--250MHz以下频段的测试要求,作为模拟场比较数据时,天线天线之间应相距130cm或者二分之一波长(取其大者)加墙体厚度。实际测试过程根据经验取0.95米作为测试距离是一个常用的距离。
③三脚架
三脚架的摆放,三脚架应摆放在合适的位置,以使其中心相对间距大约在130cm左右。将天线底部的紧固螺丝孔和三脚架上的自带紧固螺丝连接,发射天线和接收天线连接紧固后,使其发射天线和接收天线之间的相对位置为130cm。如果因为屏蔽箱体外壳太厚,需要拉宽相对位置,以使其满足空旷130cm的要求。
④测试过程
重要提示:一般滴说,电磁波速度在良导体中传播速度高于真空中的速度,根据实际测试的普遍性,一般振子的长度选择0.95倍换算长度,可以达到最佳的匹配。我们在配套的天线上拉杆上标注有相应频率点的刻度,请保证最粗的每一节拉伸到底后,再拉出下一节,观察天线上的刻度,这个刻度是该频率点的最佳天线长度匹配。装配完成后,天线无须预热,接通信号发生器和频谱仪的电源,一般开机后预热二十分钟,使测试仪器进入稳定工作状态。即可开始进行测量了。选取将要进行测试的频率点,确定频率后,根据桥座右侧的频率波长振子长度换算表将天线的长度调整到响应的位置,接通信号源和频谱仪后能看到响应频率点上的波形。我们建议采用天线上的刻度,或0.95倍换算振子长度,或者用卷尺实际测量出相应的振子长度
⑤粗测
选择好振子长度后,将信号发生器发射频率固定在确定的需要测试的频率点,输出相对低功率,比如0dbm。频谱仪选择频率为固定的频率点,带宽选择为20K左右。如果未发现信号出现,将带宽(SPAN)放宽,直到10MHz。发现信号峰值后,找出峰值,将其锁定在屏幕横向中间。
微调调整发射天线的长度,观察频谱仪上的读数,在最大值时停止调整。并记录下该拉杆天线所在位置并保持不动。
微调调整发射天线的长度,观察频谱仪上的读数,在最大值时停止调整。并记录下该天线所在位置并保持不动。
此时天线都停止调整,将信号发生器功率调整为最大值,频谱仪电平读数,将在6-10dbm左右,将此时的读数记录为模拟场参考值。并记录此时的天线拉出所在位置。不再调整。如果出现偏移,可调整回来。测试完毕后,信号发生器应关闭高功率输出,以保护仪器。待隔离效能测试准备好后,再打开高功率发射。频谱仪可以不用关闭,以免除热机和频繁调整的麻烦。
此时,将发射天线放置于屏蔽体前130cm的位置,一般测试点为门边,窗边,以及接口位置,或者指定的位置。也就是所有屏蔽体容易泄露的部位。
将接收天线和频谱仪移到室内,关闭门窗以及做好所有的屏蔽最优化或者工作状态模拟后,应根据事先确定的部位进行测试。在两两相对位置,摆放好接收天线和频谱仪,将频谱仪参考电平调低,以使其灵敏度足够高。一般可以录得参考电平的调整,如果不能读取峰值或者峰值被噪声淹没,应调整频谱仪的span值和衰减参考电平,使其峰值出现在频谱仪的本底噪声之上。在频谱仪的说明中有详细介绍,在此不在细述。
将屏蔽后测试的各点,标注所在位置后,记录频谱仪上的读数。
将模拟场的记录值和进入屏蔽体后的记录值相减,即得出屏蔽体的屏蔽效能衰减值。
衰减值=模拟场电平读数-屏蔽后电平读数,单位是db
⑥重复下一频率点的测试。
⑦所有测试完毕后出具测试报告,该报告应该包含所有的测试所用仪器设备、校准单位证书编号、测试环境、温度、湿度、频点、测试点位、衰减值。测试人员签名。参考值和屏蔽后的电平值在原始记录中根据需要可以不列出。
四、注意事项
①在测试过程中,通常使发射环天线固定不动,而将接收环天线升高或降低(至少在共平面上移动接.缝总长的1/4),以保证测得最坏的情况。应使用检测仪器的最大读数来确定屏蔽效能。在寻找最坏的情况时允许发射环和接收环近似共面,但最终测量时应保证两者共面。
②对单扇门,应在图2 a)和图2 b)所示的14个位置上进行小环测试。环面应垂直于门缝。对于水平门缝,要求环位于拐角和门缝的中间;对垂直门缝,要求环分别位于拐角、距门顶部和门底部的1/3处。垂直接缝的上端和下端应按图2b)进行测试。
③对多扇门,上述的测试位置分别应用于每扇门,见图2b)和图2c)。
④对尺寸超过1.5mX2.5m的门,应再增加一些测试位置以保证两个测量点问距不超过1m.
⑤采用板材构件的屏蔽室,其接缝区域的电性能是不均匀的。不连续区域是指用铆接、螺接、钎焊或熔焊连接的部位。不连续处的测试方法与门的测试方法基本相同,只是这时不论水平还是垂直接缝,环的中心都应位于每一接缝的中点(见图2d)。
7
⑥通风孔,接口板或连接器板的屏蔽性能测试与接缝的测试方法相似。
⑦对单个或少量的几个同轴穿墙式连接器,只需在一个位置上测试。
⑧对电源线,信号线和控制线滤波器处的屏蔽性能也要测试。
环形天线的收纳
将天线的端口接线除去,再将天线从三脚架上移除,将天线上的浮尘擦拭掉,小心放入绒布袋中,放入收纳箱,两条天线头尾排列。为偶极子天线留下位置,并垫好海绵垫。
偶极子天线的收纳
测试完毕后,收回天线将拉杆天线小心收拢,从偶极子桥上的端口接线除去连接电缆较长,应将电缆按照收纳箱的大小盘整成圆形,切忌将电缆直接折弯。从三脚架上将紧定螺丝小心移除,将天线桥从三脚架上拆除时,请注意不得摔落。将天线上的浮尘和汗渍擦拭掉。小心放入绒布袋收纳袋中。天线和桥分开放置,放入收纳箱,两条天线头尾叠合排列。垫好海绵垫