3.3 电波暗室

1.电波暗室概述

电波暗室是为了减少电磁波的反射，在屏蔽室内表面铺设安装无反射材料形成的一种特殊的电磁波传播环境。它是辐射骚扰和射频辐射抗扰度测试的重要场所。

电波暗室通常由屏蔽室、无反射材料、电源、天线、转台及CCTV监控等几部分构成。由屏蔽室保证测试不受外界干扰；由无反射材料保证暗室的吸收特性；天线、转台保证EUT按标准要求的状态及条件进行测试；CCTV监控系统监视测试正常进行，电源系统保证试验用电。屏蔽门、通风波导窗、摄像头、照明灯、配电箱等辅助设备都应尽可能放在主反射区之外，以避免任何金属部件暴露在主反射区。暗室的地板是电磁波唯一的反射面。对地板的要求是：连续平整无凹凸。不能有超过最小工作波长1/10的缝隙，以保持地板的导电连续性。暗室内接地线和电源线要靠墙脚布设，不要横越室内，电线还应穿金属管，并保持金属管与地板良好搭接。为了避免电波反射影响测量误差，人和测试控制设备不应在测试场地内。所以一般EMC暗室都由测试暗室和控制室构成，测试暗室内安放测试天线和EUT，操作人员和测试控制仪器都在控制室内。如使用到功率放大器设备，还应建立独立的功放室放置这些设备，避免对周围环境的干扰和对人员的伤害。暗室和控制室要各自采用独立的供电系统，经过各自的滤波器，避免电磁干扰通过传导的方式相互影响。

按照无反射材料的粘贴方式，常见的暗室可分为以下几种。

（1）全电波暗室（Fully Anechoic Chamber）。内表面全部安装无反射材料的屏蔽室。模拟自由空间的传播环境，主要用于微波天线系统的参数测量。通常用静区，反射率电平，交叉极化度，多路径损耗，幅值均匀性和工作频率等六项指标来表示。

（2）半电波暗室（Semi Anechoic Chamber）。除有反射的金属地面（接地平板）之外，其余内表面都安装无反射材料的屏蔽室。主要模拟开阔试验场，用于EMC测量和电磁辐射敏感度测量。主要性能指标有归一化场地衰减（NSA）、场地电压驻波比（SVSWR）、测试面场均匀性（FU）、屏蔽效能和场地背景噪声来衡量。

半电波暗室作为EMC领域使用最为广泛的一种暗室，能够覆盖多数在暗室内开展的测试项目，且在某种条件下可扩展为类似全电波暗室并开展射频辐射抗扰度测试等，是目前国内外流行的，比较理想的EMC测试场地。因此，本节以半电波暗室为例，重点介绍半电波暗室在结构设计和材料选择过程中涉及的参数和技术指标等。

2.半电波暗室的设计

1）屏蔽体外尺寸与净空间

半电波暗室的诞生主要是模拟野外开阔试验场的电磁波传播条件，因此它的尺寸应以开阔试验场的要求为原型。一般测试距离 R 为3m和10m，暗室内部净空间的长度为2 R ，宽度为 。高度应考虑为上半个椭圆的短轴高度 加上发射源的高度。由于半电波暗室归一化场地衰减的评定中要求发射天线的最大高度为2m，所以暗室高度应考虑为 。进行 3m法测试时，接收天线的高度要求在1～4m 范围内改变；如采用垂直极化天线，还应在4m上加天线上半部尺寸和天线端与暗室顶部吸波材料尖端间的最小保证距离0.25m。因此，3m法测试空间高度为6～7m。10m法所需测试空间则更大（往往要求接收天线高度能够在2～6m范围内移动）。

目前，电波暗室生产厂家的标准型半电波暗室，其外尺寸分别为：用于3m法的为9m（ L ）×6m（ W ）×6m（ H ）；用于10m法的为20m（ L ）×13m（ W ）×10m（ H ）。暗室的实际尺寸为测试空间加吸波材料尺寸，加其他一些工程需要。

在设计暗室尺寸过程中，还要充分考虑屏蔽钢板厚度、吸波材料高度、铁氧体的使用以及辅助安装层等，综合确定暗室的钢板外尺寸与净空间的关系。

2）屏蔽体结构

暗室钢结构现场照如图3-20所示。暗室钢结构设计图如图3-21所示。

电波暗室的屏蔽体普遍采用自支撑结构，独立于外部母建筑结构体系。不需要母体建筑提供额外的任何支撑。

钢结构采用结构计算软件和CAD 设计，应当保证结构设计轻便且安全牢固，并保证制作和安装精度。钢结构设计符合我国设计规范要求，包括GB50017《钢结构设计规范》，GB50011《建筑抗震设计规范》，GB50009《建筑结构荷载规范》，《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》JGJ 82-91等。

所有钢结构构件均采用防腐处理，采用防腐处理连接件。钢骨架与地面连接处采用地脚螺栓固定。屏蔽系统利用特有的卡件与钢结构进行拉结，便于施工和调整。

钢结构与钢板连接现场照如图3-22所示。钢结构与钢板连接仿真图如图3-23所示。

3）拼装式屏蔽体结构

电波暗室的屏蔽板被设计用于射频信号完全密封的腔体建造。单个屏蔽模块由2mm的双面热镀锌钢板在四边经两次弯板制成，镀锌层大于20μm（≥275g/m ² ）。任意屏蔽板之间采用特殊紧固件和原厂生产的屏蔽衬垫，以实现导电连续性，提供最高屏蔽效能。

屏蔽体采用自立、螺栓固定模块结构。整个屏蔽系统为标准化组装结构系统。

屏蔽板之间的拼装固定采用法兰螺栓加固，螺栓间距一般为75mm或更小。屏蔽板加工采用数字车床等设备自动切割、打圆形孔，保证加工的精确度以及屏蔽性能和连接强度，所有屏蔽板的加工均在原厂完成。

屏蔽板连接面采用安装前清洁，保证高性能的屏蔽垫圈良好工作，提高屏蔽效能。屏蔽体与建筑地面间铺设防潮层。屏蔽体顶部钢结构能承受通风管道重量，工作人员在屋顶工作不影响屏蔽效能。

钢结构与钢板现场安装如图3-25所示。导电衬的安装如图3-26所示。

电波暗室和屏蔽室与建筑地面的所有连接部位均进行防潮防腐处理。为保证屏蔽衬垫的屏蔽效能可以得到充分稳定的发挥，我们选用了厚型高弹性的特制金属丝网屏蔽条，这样在安装过程中，可以更大限度地吸收安装和现场地面不平整等导致的施工误差，极大地保证了屏蔽体在各种条件下的屏蔽性能。

在安装工艺上，采用高强度螺栓，并且要求所有连接螺栓最终采用数字扭力扳手进行终拧，保证每个夹紧螺栓均匀、紧密地实现材料压紧，在程序上保证了屏蔽的最终性能。

4）屏蔽门

（1）半自动旋转屏蔽门。

屏蔽门尺寸：1.5m×2.1m（宽×高）。

屏蔽门采用旋转的方式开闭，屏蔽门的锁紧装置为自动结构，门能够从内部手动打开。门前配有升降平台，以满足重物进出。承重1t。

可以根据实际情况在门的上部安装带有与测试系统相连的安全互锁开关（Interlock System）。

屏蔽门上方应装有测试状态警告灯。

暗室中的屏蔽门各配备一个警告灯，当射频功率放大器工作时及测量期间与测试设备能够实现互锁，在测试过程中，暗室的任意一个屏蔽门被打开，互锁系统可以实现关闭信号源。屏蔽门的屏蔽效能与暗室屏蔽效能相同。

屏蔽门内可酌情配置蓄电装置，即使在停电的情况下，也可以保证小门通过电力系统正常开闭20次以上。屏蔽门结构如图3-27所示。

所有旋转门都采用4点式锁定，门的位置通过传感器的探测来确定，保证了屏蔽门开关的精确性。

（2）手动旋转屏蔽门。

控制室和功率放大器室可采用手动旋转屏蔽门。

屏蔽门尺寸：1.2m×2.1m（宽×高）。

屏蔽门采用旋转的方式开闭，门能够从内部手动打开。

屏蔽门上方装有测试状态警告灯。

5）通风波导窗

电波暗室采用的波导窗应具有与屏蔽体同等效能的屏蔽效能，波导窗采用真空钎焊工艺。频率范围为10kHz～18GHz。

波导窗与空调管道连接如图3-28所示。

通风波导窗的安装采用工厂预安装的方式，无穿透屏蔽体的螺栓，避免了破坏屏蔽体，有效保障了屏蔽效能。同时，波导窗采用容易拆卸结构以便于清除灰尘。

通风波导窗的室外具有与空调管道相连的电绝缘波导法兰，方便与空调系统的安装。

暗室内部空调设计采用底面进气，暗室顶部出气的设计方式，实现最大换气效率。暗室顶部波导窗安装在照明灯的上方，便于暗室内照明灯的热量散发。一般在风速2m/s的情况下，暗室内换气量可达到5～6次/小时。

电波暗室，屏蔽室空调波导窗的设计可达到在外部环境温度-10℃～40℃，RH≤95%的情况下，配合所设计的空调，可以使室内的温度控制达到23℃±2℃，RH控制达到40%～70%、在达到室内外大气压力平衡等条件下，设计出进风波导窗的尺寸为300m×300m，根据暗室实际尺寸与需要设置4只或更多。

6）信号接口板（AP板）

信号接口板是暗室与外部空间实现信号互通的途径，在不破坏暗室屏蔽性能的前提下，它能够为暗室提供测试线缆、光纤、压缩气体、液体和其他多种传输途径。

信号接口板采用可随时拆卸的安装方式，与暗室连接有密闭填料。既保证了屏蔽效能，又非常便利。同时，接线板预留了足够大的空间，以确保暗室的升级使用。AP板配置举例如表3-3所示。AP板与连接端子如图3-29所示。

7）地面接口板（CP板）

地面接口板集成在接地平面上，用于安装所有的电源、同轴线缆、光纤、高压气体和液体等的接头，并充分预留。

地板连接点装备金属盖板，其承载能力与周边地板相同，保证其与周边地板的导电连接性。金属盖板和反射地面在同一水平面，以保证良好的电气连接。CP板如图3-30所示。

每个地板连接点都会有醒目的标志。地板连接点盖板上配有手柄，方便打开，同时具有可随时拆装，随时升级的特点。

为了减小对暗室的电磁干扰和方便连线，CP板一般位于转台、天线塔及测试桌附近。

CP板常见尺寸：400mm×400mm。

地面接口板上开口把手可以设计为折叠式，在不需要穿过线缆时，可以更好地保证反射地面的导电连接性。CP板配置举例如表3-4所示。

8）高架地板

高架地板如图3-31所示。

电波暗室是在一个金属壳体内，以达到电波暗室所要求的所有性能参数。在实际使用时，人们需要在地面上行走，并且放置EUT及配套设备，因此地面的钢板材料显然无法满足使用需求。于是人们设计出了一种高架地板结构。

电波暗室的高架地板采用模块化设计，由密度板和高度可调节的镀锌金属支架构成。金属支架提供足够大的支持重量，保证整个暗室内部可行走区域的承重要求。同时下部与屏蔽钢板之间的间隙能够为电源线和各种测试控制线缆提供铺设空间，一般高度为20～40cm。

高架地板在外力的横向作用下不会产生窜动，木质模板两侧敷设镀锌板。反射地面采用镀锌钢板。反射地面的平整度在±3mm之内。

根据暗室使用需求，选择合适的地板承重。

同时，反射地面与屏蔽体，转台间具有优异的电接触，典型间隙：小于或等于0.5mm。

9）吸波材料

吸波材料是一种以吸收电磁波为主，反射、散射和透射都很小的功能性复合材料，其原理主要是在高分子介质中添加电磁损耗性物质，当电磁波进入吸波材料内部时，推动组成材料分子内的离子、电子运动或电子能级间跃迁，产生电导损耗、高频介质损耗和磁滞损耗等，使电磁能转变成热能而发散到空间消失掉，从而产生吸收作用。不发生反射而造成二次污染，主要特点：厚度薄、柔性好、强度高、吸收率大、抗老化、稳定性、低频特性，对镜面波和表面波都具有良好的吸收特性。广泛适用于电磁兼容、电子仪器设备、高频设备、屏蔽箱、射频屏蔽箱、屏蔽机柜、测试治具、微波暗室中，在工业微波能设备内部吸收屏蔽以防止微波泄漏、通信导航系统等高频电子电气设备的抗干扰防辐射等领域。

材料的吸波性能越好，即入射电波的反射率越小，对暗室中场强测量产生的不确定度就越小。泡沫尖劈型吸波材料的反射率与尖劈长度和使用频率有关，尖劈越长，频率越低，反射率越小。

目前暗室中的吸波材料大致分为3种类型。

（1）单层铁氧体片。不用尖劈吸波材料，直接将铁氧体片粘贴于暗室墙壁及天花板上，微波暗室地板也粘贴。工作频率范围30～1000MHz。满足GB17626.3，IEC 61000-4-3，ANSIC63.4，CISPR 11的测试要求。

国外生产铁氧体片的主要厂家有日本的TDK公司和美国的RANTEC公司。

FT-100铁氧体砖外形照片如图3-32所示。

TDK公司的IB系列铁氧体吸波材料是利用了铁氧体的磁性共鸣损失的电波吸收材料。此铁氧体吸波材料是用1000℃以上的高温烧结而成，物理性能具有与外装瓷砖同等的特性。

TDK电波暗室用IB-017型铁氧体是专门为TDK IP型吸波材料所设计的，铁氧体的厚度和单块铁氧体间的间隙是将铁氧体+吸波材料间的阻抗匹配结合之后所开发的。充分考虑了铁氧体的性能，吸波材料性能的基础上，将为电波暗室采用100%铁氧体的全部铺式设计。暗室使用专用EP330T环保黏结剂粘贴，且环保黏结剂固定牢固，不会出现吸波材料脱落现象。

（2）角锥形含碳海绵复合吸波材料

角锥形含碳海绵吸波材料，由聚氨酯类泡沫塑料在碳胶溶液中渗透而成。这种材料具有较好的阻燃特性。吸波材料通常设计成角锥状或楔形，主要是使其传输阻抗尽可能与周围空气介质的阻抗相接近。角锥长度与欲吸收的电磁波频率有关。频率越低，则角锥长度越长。通常应大于或等于最低吸收频率的四分之一波长。30MHz时，长达2.5m。

由于吸波材料太长，既占空间，又易变形。因此，近年流行角锥状吸波材料粘贴在双层铁氧体砖上构成复合吸波材料。双层铁氧体砖是指一层铁氧体和一层特殊介质材料。此材料起阻抗过渡的作用。铁氧体片的应用，补偿吸波材料低频端的性能，使角锥形吸波材料长度可缩短至1m以内，半电波暗室的测试空间大大增加。

近些年，有些公司推出新型复合吸波材料：吸波材料没有尖，呈角锥台形粘贴在铁氧体片上，如图3-33所示。其总长度下降至仅0.41m，使暗室的测试空间获进一步增大，而且不易变形；重量也大大减轻。工作频率范围宽达30MHz～40GHz；承受场强200V/m，此种锥台式复合吸波材料的平均吸收率20dB；0.6m×0.6m复合吸波材料仅重19kg。其实测反射损耗最大点在600MHz附近。锥形发泡吸波材料的优点：工作频率范围宽，高端可达40GHz；重量轻；承受功率较大，可达200V/m。缺点：颜色蓝黑，吸光发暗，导致暗室内灯光昏暗，不够明亮；对空气循环、过滤系统要求较高。

（3）角锥形含碳苯板复合吸波材料

此角锥由数块含碳苯板拼组而成，粘贴于铁氧体砖上。含碳苯板即加入碳粉（或碳纤维）和阻燃剂制成的灰黑色泡沫塑料板，具有良好的吸波特性和阻燃特性，且质轻不易变形。它还有一个突出的优点：在拼组而成的尖锥顶部有一突台，可将一块配套的白色泡沫塑料板戴在突台上。使得电波暗室就像贴白色瓷砖的房间一样，既美观、又明亮，而且粉尘被隔离在白色苯板与墙壁之间的尖劈空隙内，并被抽掉，避免进入测试空间。德国西门子公司在慕尼黑的半电波暗室，测试空间尺寸为20m（ L ）×14m（ W ）×11m（ H ），就是用日本TDK公司生产的这种含碳苯板复合吸波材料建成的。美国的LINDGREN公司，也采用TDK公司制造的这种复合吸波材料。

对所选的吸波材料，最好进行抽样检查。吸波性能的测试，可在暗室或开阔场中用功率电平反射法和空间驻波法进行。对泡沫介质材料必须进行防火阻燃性能试验，包括氧指数、电打火、引燃等试验。结果应达到国标GB2406《塑料燃烧性能试验方法 氧指数法》的要求。

10）电源滤波器

电源滤波器又称“电源EMI滤波器”，是一种无源双向网络，对外部电源中特定频率范围内的电磁干扰进行有效滤除的装置。它安装在暗室的屏蔽壳体外部，采用挂装方式。一般选用滤波器的频率为14kHz～18GHz，插入损耗大于或等于100dB。暗室与控制室会使用不同的供电系统，不同的电源滤波器，防止控制室中的干扰信号通过电源线传入暗室内影响测试结果。TDK公司下属的EPCOS电源滤波器外观如图3-34所示。

电源滤波器典型性能图如图3-35所示。

11）内部照明

为了避免电磁骚扰，暗室内一般采用卤素灯，近年来也逐渐采用发光性能更好和使用寿命更长的金卤灯，如图3-36、图3-17所示。

安装的灯光数量取决于暗室的大小以及照明亮度要求，一般要求测试区域的照度值不低于250lux。

选用的照明灯具应具有以下特点。

（1）产生热量小，亮度高，电波暗室EUT工作台处亮度达到250lux，且不影响吸波材料性能。

（2）使用时间长，每盏灯的寿命不低于15000h。

（3）安装于暗室顶部，采用独立的电源滤波器，提供可移动的检修口以方便维护。

（4）照明灯带有电动升降装置，可自动下降到地面1m处，便于灯泡更换。

（5）暗室内照明用开关布局合理，标示清楚每个开关控制照明灯的位置。

此外，电波暗室出入口的上方位置还装有不会对暗室性能产生影响的紧急照明装置。

紧急照明的应急时间应不小于30min，应急转换时间小于或等于0.2s，在电波暗室供电系统紧急断电时，可确保内部人员安全撤离至暗室外部。

12）配电与插座开关

为了便于人员操作，电波暗室内部装有独立的配电箱，每一路供电系统都备有紧急短路保护装置，安装断路保护器。

电气安装线缆置于地板下面和吸波材料后面，应急开关安装在工作人员易接近的位置，切断应急开关时，可以保留照明电源。配电与插座如图3-38所示。

13）电波暗室接地系统

屏蔽壳体接地电阻小于1Ω，单点接地。

防腐接地装置可以碳素钢材为基体，表面用特殊的工艺复合上一层铜、铅、锌等有色金属。这种复合材料可以保证延长使用寿命，有很强的防腐作用。大部分部件采用碳素钢为基体，有足够的刚性，可以保证电流的瞬间有效流散释放。

从建筑物母体的接地点到暗室的地连接，采用接地铜带，铜带的规格大于或等于50mm（宽）×5mm（厚）。电波暗室接地系统示意图如图3-39所示。

14）消防设备

暗室内应安装气体分析探测系统，如遇火警，激发相应的声光警报信号。

空气采样分析仪灵敏度很高，能够在EUT或吸波材料出现可见烟雾或火焰前做出响应。一旦发生火灾，在发出报警信号的同时将根据设计需要切断暗室内除报警系统和门控系统之外的所有动力电源，照明供电自动切换到应急直流供电。

如遇火警，能够及时触发相应的声光警报信号。该报警系统应接入大楼或区域消防系统。

空气采样分析仪主机、控制及报警系统全部安装在固定式安装暗室外。

报警装置应具有良好的电磁特性，不产生超标的电磁辐射，在10kHz～18GHz范围可承受一定的持续场强和瞬间场强。

空气采样管道设置不影响暗室屏蔽效能。

15）暗室监控设备（CCTV）

暗室内部应装有一套固定全景视频监视系统和一套近距离移动视频监视系统。该摄像系统能够提供日常的暗室图像采集以及测试过程视频影像的全记录。

专门为EMC测试设计的摄像系统适用于EMC测试的严苛的环境中。摄像机的控制信号和视频信号通过光纤的传输方式，避免收到EMC测试中的电场干扰。同时安装完成后，也不会影响屏蔽效能。

一般要求其自身的电磁发射应当符合测试标准对环境的要求，同时能够抵御至少恒定100V/m（建议200V/m）和瞬间600V/m以上的射频电磁场干扰。

某EMC专用摄像机性能举例。

焦点长度：3.5～91mm。

变焦：26x光学变焦12x数字变焦。

分辨率：480线。

色度范围：F1.6～28。

白平衡：自动；光圈：自动。

水平可调视角：0°～180°。

俯仰可调视角：-30°～30°。

光纤线缆：62.5μm玻璃光纤。

控制形式：手动、自动。

最小光照度：0.7Lux。

干扰水平低于CISPR 22 10m Class B辐射干扰限值10dB。

在10kHz-40GHz范围可承受持续场强200V/m和瞬间场强600V/m。

固定式摄像机与移动式摄像机如图3-40所示。

16）EUT测试转台

转台是半电波暗室测试系统的重要组成部分之一，它担负着EUT支撑、旋转和保障供电与控制的作用。

根据转台的尺寸和规格，基座安装在钢筋混凝土或钢支架结构之上。电波暗室的转台安装平面与地板平面在同一水平面上，且通过导电刷与暗室接地平板做有效电气连接。转台自身封闭，辐射骚扰值小于CISPR22限值10dB以上。转台中央设计有圆形开口，可从转台下面馈入线缆。根据不同的EUT测试需要，转台也可设计有汽车尾气排放接口。转台通过光纤与控制室内的转台控制器相连，同时可以通过GPIB（IEEE 488）线，在计算机上对所有的功能进行控制。

3m法暗室转台外观如图3-41所示。10m法汽车测试电波暗室中的转台（地下室部分）如图3-42所示。

17）天线升降塔

暗室内应选择一款承重合适，搭配不同的适配器能够适应不同的天线，在1～4m（2～6m）范围内均匀低速升降的天线塔。该天线塔只有基座和驱动机构（离地高度低于0.3m）使用金属材质，其余部件均采用非金属。天线架材质可以选PRFG与PVC。待机或运行时的电磁干扰水平低于CISPR22 ClassB辐射干扰水平10dB以上。

配上合适的适配器后能够安装所有市场上流通的天线。天线塔应当使所有天线能够围绕它们轴线极化旋转，避免高度误差。自带限位开关和通用机械设计保证系统允许的可靠性。天线塔应当通过光纤控制的方式，通过计算机GPIB（IEEE488）线，对所有的功能进行控制。

如果有条件或测试需要，可以将转台及天线升降塔控制纳入到EMC测试软件中，尽最大可能地避免人为干预，减小操作强度，实现测试全过程自动化。天线升降塔如图3-43所示。

某款天线升降塔参数如下。

升降高度：

1.0~4.0m。

桅杆高度：

最大4.6m。

桅杆截面：

0.1m×0.1m。

基座 L × W ：

1.08m×1.08m。

天线重量：

最大10kg（天线管尾部）。

移动速度可调范围：

1~15cm/s。

移动精度：

±1cm。

极化角度：

0°/90°。

极化时间：

0°/90°，大约3s。

天线驱动：

2个齿轮传动带。

驱动形式：

电子电动机。

控制线缆：

光纤。

温度范围：

-10~+35℃。

损耗电流：

最大1A。

控制电压：

230V。

3.半电波暗室的主要技术指标

半电波暗室在建设完成后，整个场地和技术性能需要符合CISPR16标准要求。在屏蔽体建设完成，安装吸波材料或其他装修前，完成屏蔽效能的测试。在整个电波半暗室完成后，完成归一化场地衰减（NSA）、场地电压驻波比（SVSWR）、测试面场均匀性（FU）和场地背景噪声的测试。所有以上测试项目必须由第三方检测机构进行检测。

1）屏蔽效能

半电波暗室金属壳体的屏蔽性能用屏蔽效能来衡量。屏蔽效能是模拟干扰源置于屏蔽壳体外时，屏蔽体安装前后的电场强度、磁场强度或功率的比值。暗室屏蔽效果的好坏不仅与屏蔽材料的性能有关，也与壳体上可能存在的各种不连续的形状和孔洞以及安装工艺有很大关系。

例如，屏蔽门是暗室的主要进出口，需要经常开启，所以门缝是影响屏蔽效能的重要部位。现在一般采用指形簧片来改善门与门框的电气接触。两层以上的簧片结构，可以使门缝处的泄漏降到满足较高屏蔽效能要求的状态。

暗室的屏蔽效能应当适当，并非越高越好，要从费用价格比考虑。对于新建的暗室，在正式安装内部材料前，必须严格按照GB12190关于屏蔽室屏蔽效能测量方法严格测量和检漏，重点对可能造成屏蔽效能降低的缝隙、出入口、通风波导、AP板等部位进行检测，如果发现不合格应当及时修补。

常规半电波暗室的屏蔽性能如表3-5所示。

2）归一化场地衰减

场地衰减是测量用场地的一个固有参数，场地衰减与地面的不平度、地面的电参数、周围环境、收发天线之间的距离、天线类型和极化方向、收发天线端口的阻抗等有关。场地衰减定义为：输入到发射天线上的功率与接收天线负载上所获得的功率之比。

半电波暗室场地衰减的测试是在开阔测试场场地衰减测试的基础上进行的。根据CISPR22对半电波暗室这个模拟开阔场的NSA测量进行如下规定。

（1）用双锥天线和对数周期天线等宽带天线进行测量，而不用调谐偶极子天线。估计是前者低频端几何尺寸较后者为小，又便于扫频测试之故。

（2）考虑到EUT具有一定体积，设备上各点与周边吸波材料距离不同，应对EUT所占空间进行多点NSA测量。具体是在发射天线所处中心位置及前、后、左、右各移动0.75m等5个点，以及发射天线在不同高度（垂直极化时1m和1.5m，水平极化时1m和2m）下进行。因此，总共要进行20种组合情况下的NSA测量，包括5个位置、2个高度、2种极化。

测量水平极化场地衰减的设备布置图如图3-44所示。

CISPR22给出了使用宽带天线和推荐尺寸的半电波暗室归一化场地衰减标准值。垂直极化、水平极化NSA测试分别如图3-45和图3-46所示。

ANCI标准还准许在下列情况下，将检测点减少至8点：当EUT高度小于或等于1.5m时，可省略高度1.5m的垂直极化检测点；倘若天线水平极化放置时，其投影可覆盖EUT直径的90%，则可省略左右两个检测点，如EUT后沿与吸波材料间距大于或等于1m，则后面的测试点可略去。垂直极化、水平极化NSA测试分别如图3-47和图3-48所示。

测量结果与相应标准中的归一化场地衰减值比较，若误差在±4dB以内，则认为其NSA指标合格，可以在暗室中进行电磁辐射干扰和辐射敏感度的认证检测。

归一化场地衰减只用来表明测试场地的性能，与天线或测量仪器并没有多大的关系，是衡量测试场地性能的重要指标之一。信号从发射源传输到接收机时，由于场地影响所产生的损耗为NSA，它反映了场地对电磁波传播的影响。半电波暗室是为模拟开阔场地而建造的，暗室中的NSA应和开阔场相一致，CISPR16-1和其他相关标准要求：在30MHz～18GHz频率范围内，当测量的垂直与水平的NSA值在归一化场地衰减理论值的±4dB之内，则测试场地被认为是合格的，可以在暗室中进行电磁辐射干扰的检测。

实践中，通常NSA在水平极化时对测试几何条件的变化不像垂直极化时那样敏感，测值比较容易落入理论值的±4dB范围，建议先测试。如果出现较大偏差，则应首先排出由于仪器、天线系数、测量方法带来的问题。如仍不符合要求，则再用垂直极化测试来确定不规范点，以此分析暗室的结构布置是否存在问题。

特别提示： 在选择合适的场衰减测试位置时，建议发射天线和接收天线均位于暗室的中轴线上。在此位置测量时，由于暗室反射面、吸波材料的入射角度以及直射波与反射波的矢量叠加均处于最严苛的情况，此时如果测量结果能够满足要求，则暗室的整体NSA均处于良好水平。NSA测试布置图（以测试距离3m为例）如图3-49所示。

3）场地电压驻波比

CISPR在2007年之前仅对1GHz以下频段的辐射骚扰测试场地进行了规定，而现行完整的CISPR标准规定了1GHz以上的测试方法，并对测试场地提出了相应的要求。提出了“场地电压驻波比”的概念，用于验证测试场地的新方法。而原有的30MHz～1GHz频率范围内归一化场地衰减的测量方法由于信号在不同频段的物理特性有所区别，不再适用于1GHz以上频率的场地测试。

用于1GHz以上测量的场地要求是一个全电波暗室，由于半电波暗室的场地不具备自由空间条件，因此需要在接地平板上敷设额外的吸波材料，如图3-50所示。SVSWR方法的目的是检查被测空间的周边条件，即由接收天线3dB波束宽度形成的切线 W 所提供的自由空间条件。

SVSWR是由反射信号与直射信号路径引起的最大接收电压与最小接收电压之比，用分贝表示式：

场地电压驻波比的测试位置示意图如图3-51和图3-52所示。

当VSWR（SVSWR）≤4dB时，则场地是符合要求的。对场地驻波比的测量有如下规定。

（1）对于3m测量距离的半电波暗室，推荐吸波材料的最小面积是1.6m×1.6m，将它们放在 EUT空间的边界和接收天线之间的中间地段。如果场地校验失败，应该增加这个区域，首先是沿着两个天线之间的轴，然后是与它的垂直方位。

（2）为了模拟EUT所表现的低指向性，用于发射源的天线应具有全向性或者像偶极子天线那样的辐射方向图。接收天线必须是线性极化，而且应该与将来用于EUT发射测量的天线相同。

（3）测量应该在一个圆柱体的空间内进行，要求在3个高度6个间隔激励发射天线的参考点，共18个位置上进行测量。

（4）测量可以使用自动扫频，也可以用步进测量。步进方式的步长小于或等于50MHz。

（5）在垂直和水平两个极化方向上分别测量。要注意接收天线与发射源必须处于同一高度，且测量信号至少大于本地噪声环境电平20dB。

（6）除距离接收天线 D 处的 r ₁ 参考点外，其余 r ₁ ～ r ₆ 的15个点都应归算到 D 处的值。归算公式为：

式中： D _hrp 为须归算点的距离值； S _hrp 为归算前在 D _hrp 处实测值。

对于归算后的值，两种极化方向的值都应符合小于或等于3.5dB要求。

（7）当需要减小测试空间时，吸收体应增加到转台但要注意允许EUT的最小空间是0.308m直径。至于需要验证场地时，只需要对最大和最小空间进行测试，而对于中间大小的测试空间，允许在最大和最小测试空间的结果之间进行内插运算。

4）测试面场均匀性

测试面场均匀性是为在暗室中进行射频辐射抗扰度测试而制定的参数。测试时需在EUT处产生规定的场强，考察是否会引起EUT工作性能下降。由于EUT表面有一定范围，所以在EUT区域内规定了一个1.5m×1.5m的垂直平面，要求该平面上场强均匀。这就是测试面场的均匀性。具体做法是：把该面均匀划分16个点，如图3-53所示。然后按图3-54所示布置，用各向同性探头测量每个点的场强，取数值最接近的12个数值，剔除另外4个。在12个值中，最大和最小的差值小于6dB，则认为该测试面场是均匀的，可以进行电磁辐射敏感度的检测。

在均匀性测试时，要求在发射天线与EUT之间的地面上敷设可移动式吸波材料，以防止地面反射影响场的均匀性。此外，各向同性场强探头应采用光缆与场强仪相连。

同样的，场均匀性测量应是多频率（80MHz～1GHz，频率步长不大于10%）、多位置（16个点）、多极性（垂直极化、水平极化）的测量。如果有条件可以使用自动测量系统，通过软件配合的方式可以在较短的时间内完成16个位置的测量，大大降低该项测试项目所花费的时间和人力。

特别提示： 暗室的性能极大地依赖于暗室的设计、建造以及吸波材料的选择等。一旦建造完成，将很难进行大的修改。因此，设计阶段应尽量考虑周全合理。建造时应确保施工工艺到位，才能使暗室一次性通过测试。

5）背景噪声

测试环境中的背景电磁噪声是评判一个半电波暗室性能的一项重要指标。根据多数标准要求，背景噪声应低于测试限值6dB。鉴于噪声电平可能影响实际骚扰发射的测量，一般建议在有条件的情况下，背景噪声最好低于限值20dB以上，越低越好。

特别提示： 在设计半电波暗室时，一般都将CISPR22 Class B限值作为测试限值的基础依据。

背景噪声产生的来源十分广泛，一般认为来自于以下两类。

（1）环境引入的噪声。

因暗室的人员与EUT出入口、供电、通信、信号传递、暖通以及音/视频监控等需要，在接口的位置选取与安装处理中会引入这些设备的电磁发射或外部环境中的电磁干扰。

（2）测量系统引入的噪声。

在辐射发射测量时，使用到的测量系统涵盖测量天线、馈线、测量接收机等设备，其自身特性以及本机噪声同样会对测量数据造成影响，该类噪声原则上无法避免，也成为很多高等级标准在测量过程中容易出现本地噪声过高的问题。

特别提示： 由于测量系统自身设备性能局限而引入的噪声，可以通过增加前置信号放大器的配备，对其进行有效改善。大型国家级实验室普遍使用进口的前置放大器，如R&S和SCHWARZBECK等。而随着放大器技术的日益成熟，国产前置放大器也越来越多地在各中小型及企业的电磁兼容实验室中使用，具有代表性的产品有上海讴特电磁技术有限公司生产的前置信号放大器。