GB/T 39278-2020
基本信息
标准号:
GB/T 39278-2020
中文名称:0.1 m~2 m屏蔽壳体屏蔽效能的测量方法
标准类别:国家标准(GB)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
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相关标签:
屏蔽
壳体
效能
测量方法
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
GB/T 39278-2020.Method for measuring the shielding effectiveness of shielding enclosures having all dimensions between 0.1 m and 2 m.
1范围
GB/T 39278规定了0.1m~2m屏蔽壳体屏蔽效能的测量方法。
GB/T 39278适用于0.1m~2m屏蔽壳体屏蔽效能的测量。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 4365电工术语电 磁兼容
GB 8702电磁环境控制限值
GB/T 12190电磁屏蔽室屏蔽效能的测量方法
GB/T 17626.21电磁兼容试验 和测量技术混波 室试验方法
3术语和定义
GB/T 4365和GB/T 12190界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
电大 electrically large
屏蔽壳体在所关注的频率点上支持不少于60种模式。
3.2
电小 electrically small
屏蔽壳体的最大边长尺寸小于所关注的频率点对应波长的十分之一。
3.3
频率搅拌 frequency stirring
通过改变频率改变腔体内场模式构成的方法。
3.4
模式 mode
对应给定空间内的一种场分布的麦克斯韦方程组的一个解。
3.5
机械搅拌 mechanical stirring
通过低损耗导电材料制作的机械装置(搅拌器)的位置变化改变腔体的边界条件,从而改变腔体内场模式构成的方法。
3.6
模式搅拌 mode stirring
通过改变频率、边界条件或源的位置等方式改变腔体内场模式构成的方法。
3.7
母体结构 parents structure
一种用于安装被测屏蔽壳体的固定装置或结构。
标准内容
ICS33.100.10
中华人民共和国国家标准
GB/T39278—2020
0.1m2m屏蔽壳体屏蔽效能的测量方法Method for measuring the shielding effectiveness of shielding enclosureshavingalldimensionsbetweeno.1mand2m2020-11-19发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-06-01实施
规范性引用文件
术语和定义
测量前准备
测试计划
设备校准
参考电平
动态范围
屏蔽壳体内的人员
屏蔽效能初测
测量结果判定
测量方法选用
0.75m2m屏蔽壳体屏蔽效能的测量方法6.1
推荐的测量频率
测量结果的计算
测量准备
9kHz~30MHz频段测量
6.530MHz以上频段测量
物理小尺寸(0.75m)且电大屏蔽壳体屏蔽效能的测量方法7.1
测量设备
混波室的确认
测量频率
频率搅拌测量原理
频率搅拌带宽的选取准则
被测屏蔽壳体内的接收天线
外部混波室内的天线
测量布置
屏蔽效能的计算
平均值的计算
同轴电缆的校准
rKaeerKAca-
GB/T39278—2020
GB/T39278—2020
测量不确定度
测试报告
附录A(资料性附录)
附录B(资料性附录)
初测和改进
利用磁场测量方法(≤300MHz)测量小尺寸且电小屏蔽壳体的屏蔽效能附录C(资料性附录)
混波室中的电小尺寸屏蔽壳体
附录D(资料性附录)
吸波材料在设备屏蔽壳体屏蔽效能测量中的应用附录E(规范性附录)
附录F(资料性附录)
附录G(规范性附录)
附录H(资料性附录)
附录I(资料性附录)
附录J(规范性附录)
附录K(资料性附录)
内部辐射法
其他相关信息·
0.75m2m屏蔽壳体的屏蔽效能计算公式0.75m~2m屏蔽壳体的屏蔽效能测量基础安装在壁面上单极子天线的工作原理阻抗失配修正
在外部混波室中使用的孤立单极子天线rKaeerKAca-
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。GB/T39278—2020
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由全国无线电干扰标准化技术委员会(SAC/TC79)提出并归口。本标准起草单位:中国电子技术标准化研究院、东南大学、北京大泽科技有限公司、安方高科电磁安全技术(北京)有限公司、北京无线电计量测试研究所、上海电器科学研究院。本标准主要起草人:赵磊、周忠元、周香、沙长涛、李立嘉、吕致恒、沈涛、叶畅、张峰衔。rrkaerkAca
1范围
0.1m~2m屏蔽壳体屏蔽效能的测量方法本标准规定了0.1m~2m屏蔽壳体屏蔽效能的测量方法。本标准适用于0.1m~2m屏蔽壳体屏蔽效能的测量。规范性引用文件
GB/T39278—2020
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T4365电工术语电磁兼容
GB8702电磁环境控制限值
GB/T12190电磁屏蔽室屏敲效能的测量方法GB/T17626.21电磁兼容试验和测量技术混波室试验方法术语和定义
GB/T4365和GB/T12190界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
电大electricallylarge
屏蔽壳体在所关注的频率点上支持不少于60种模式3.2
电小electricallysmall
屏蔽壳体的最大边长尺寸小于所关注的频率点对应波长的十分之一。3.3
frequencystirring
频率搅拌
通过改变频率改变腔体内场模式构成的方法。3.4
模式mode
对应给定空间内的一种场分布的麦克斯韦方程组的一个解。3.5
机械搅拌mechanicalstirring
通过低损耗导电材料制作的机械装置(搅拌器)的位置变化改变腔体的边界条件,从而改变腔体内场模式构成的方法。
模式搅拌modestirring
通过改变频率、边界条件或源的位置等方式改变腔体内场模式构成的方法。3.7
parentsstructure
母体结构
种用于安装被测屏蔽壳体的固定装置或结构KaeerKAca-
GB/T39278—2020
物理小尺寸physicallysmall
内部尺寸小于0.75m。
混波室reverberationchamber
工作在过模状态,通过模式搅拌提供统计均匀、各向同性和随机极化的电磁场环境的非吸收型屏蔽室。
注:常用的模式搅拌方式有:机械搅拌、频率搅拌、源搅拌等。4,测量前准备
4.1背景
在正式测量前应做准备工作,4.2~4.8的准备工作分别适用于测量的不同阶段。在正式测量开始前,应确认测量设备的参考电平与动态范围。本标准开展的所有测量,应采取措施保护人员免受射频场的潜在危害。人员所处区域的电磁环境应符合GB8702的规定,并应采取措施避免对附近工作的其他电子设备造成干扰。其他注意事项参见附录A。
4.2测试计划
测量前应制定测试计划,并取得屏蔽壳体所有者或者所有者代表的同意,在测量时应按测试计划进行。测试计划应包括实际测量频率点、测量结果判别准则、测量位置及使用的测量设备清单。另外,测量记录维护要求以及测量过程中可能出现的对测试计划变更的程序也应包括在测试计划中。4.3设备校准
在测量开始前,任何影响屏蔽效能测量结果的测量设备(例如,矢量网络分析仪、频谱分析仪等)都应进行校准。同时需要提供可溯源到相关国家标准的、且在设备校准周期内并包含最近校准日期及校准机构名称的证书。
4.4参考电平
对于最大尺寸小于2m且最小尺寸不小于0.75m的屏蔽壳体屏效能测量,在测量布置改变时应重新确定参考电平。同时,当每个测量频率点的测量结束后也应重新测量参考电平。如果与先前的参考电平测量值之间的差异超过3dB,整个测量过程应重新进行,包括参考电平的测量。4.5动态范围
测量系统的动态范围与下列因素有关:激励信号强度、发射和接收天线性能、电缆损耗、衰减器和(或)预放大器的性能、接收设备的本底噪声。通常情况下,信号发生器的功率足够大即可(如果屏蔽效能在120dB以上,可能需要更大的发射功率)。标准规定使用的无源天线对系统动态范围的影响不大。在频率低于1GHz时,电缆损耗对动态范围的影响不大。因此.接收设备和预放大器是决定动态范围的重要因素。
对于目前的接收设备,当带宽小于30kHz时,其典型本底噪声小于一120dBm。因此,影响动态范围的关键因素是施加到接收设备的且不会引起非线性(增益压缩)的最大信号。否则会改变参考电平读数并影响屏蔽效能结果。接收系统(接收设备加上所有外部衰减器)的动态范围是最大可输人信号(通常定义为1dB压缩点)和本底噪声(它限制最小可检测到的信号)的差值。2
iKaeerKAca
GB/T39278—2020
动态范围的确定方法为:使用发射设备激励接收设备,证明测量设备对测量时可能遇到的所有发射、接收电平都能保持在线性状态。在接收系统中,用校准过的衰减器改变接收机的输入,如果衰减器和接收机读数变化的分贝数相同,则表明接收系统工作在线性状态。这种验证测量应在每个测量频率点各进行一次
动态范围应至少比被测屏蔽壳体的预期屏蔽效能大6dB,在测量参考电平时同时确定动态范围应尽量降低周围环境(墙体、建筑等)对动态范围测量结果的影响。4.6屏蔽壳体内的人员
测量时测试人员不必进入屏蔽壳体内,如果需要,进人屏蔽壳体的人员不宜超过两人,即一名测试人员加一名目击人员。
4.7屏蔽效能初测
屏蔽效能的初测参见附录A。
4.8测量结果判定
测量结果的判定准则由屏蔽壳体所有者给出。5测量方法选用
根据被测屏蔽壳体的尺寸和频率范围选用合适的屏蔽效能测量方法对于最大尺寸小于2m且最小尺寸不小于0.75m的被测屏蔽壳体,按第6章的方法进行屏蔽效能测量。
对于最大尺寸小于0.75m且最小尺寸不小于0.1m的被测屏蔽壳体,当被测屏蔽壳体内的电磁波传输模式数不少于60种时,按第7章规定的嵌套混波室法进行屏蔽效能测量。屏蔽壳体内存在60种模式的频率为嵌套混波室法的最低适用频率。对于某一屏蔽壳体,嵌套混波室法的最低适用频率见式(1):
fmin=c(元·V
式中:
fmin—嵌套混波室法的最低适用频率,单位为赫兹(Hz);c—真空中的光速3×10%,单位为米每秒(m/s);V—屏蔽壳体的容积,单位为立方米(m)。嵌套混波室法的最低适用频率与其容积的关系曲线如图1所示..(1)
嵌套混波室法的最高使用频率取决于测量设备,例如:线缆、矢量网络分析仪和所使用的天线对于最大尺寸小于0.75m且最小尺寸不小于0.1m的被测屏蔽壳体,在屏蔽壳体满足电小条件的频段,即满足式(2)时,参见附录B和附录C中的方法进行屏蔽效能测量,屏蔽壳体内加载物对屏蔽效能的影响参见附录D。
式中:
于—适用频率范围内的最高频率,单位为赫兹(Hz);真空中的光速为3×10°,单位为米每秒(m/s);C
屏蔽壳体的最大边长尺寸,单位为米(m)。nKaeerKAca-
GB/T39278—2020
当不宜采用外部放置发射天线,内部放置接收天线的方法时,按附录E规定的内部辐射法进行被测屏蔽壳体的屏蔽效能测量
0.000 01 0.000 1
最低适用频率与容积的关系曲线图1
60.75m~2m屏蔽壳体屏蔽效能的测量方法6.1
推荐的测量频率
优先采用屏蔽壳体所有者确定的测量频率点。当屏敲壳体所有者未确定测量频率点时,可采用本标准推荐的典型测量频率点,参见附录F中F.3。应尽量避免在被测屏蔽壳体的谐振频率范围内进行屏截效能测量。被测屏蔽壳体的谐振频率范围从其最低谐振频率的80%到最低谐振频率的3倍。
测量频率可向低端扩展到50Hz,向高端扩展到100GHz。6.2
测量结果的计算
屏蔽效能的计算公式见表1。
屏蔽效能的计算公式
频率范围
9kHz~30MHz
(向下扩展到50Hz)
30MHz~18GHz
(向上扩展到100GHz)
9kHz~30MHz
(向下扩展到50Hz)
30 MHz~18 GHz
(向上扩展到100GHz)
测量量
线性单位
对数单位
rKaeerKAca-
μA/m-μT
dB(μA/m)
dB(μV/m)
屏蔽效能/dB
SE=20lg(Hi/H2)
SE,=20lg(V/V.)
SEg=20lg(Et/E)
SEp=10lg(P,/P2)
SE-HI-H
SE-Vi-V,
SE-E,-E
SE-P1-P2
6.3测量准备
GB/T39278—2020
在正式测量开始前,应确认测量设备符合4.3的要求;并确认动态范围满足4.5的要求。6.49kHz30MHz频段测量
6.4.1概述
本标准使用带有静电屏蔽的环天线,采用共面环天线法进行屏蔽效能测量。在进行高磁导率铁磁性屏蔽壳体的屏蔽效能测量前应考虑其非线性特性。参见附录F。6.4.2测量频率范围及频率点
推荐在9kHz~16kHz、140kHz~160kHz和14MHz~30MHz频段各选取至少一个频率点进行测量。具体的测量频率点应由屏蔽壳体的所有者决定14MHz30MHz频段是最易发现屏蔽缺陷的测量频段当测量频率向下扩展到50Hz,小环天线法同样适用。在较低的频率进行测量时,需要采用特殊的设备获得足够的动态范围。例如:增加接收环天线和(或)发射环天线的匝数。6.4.3测量设备
测量所用设备如下:
a)信号发生器,产生测量频率范围内的非调制正弦信号;b)
功率放天器,用于将信号发生器输出的信号放大,当信号发生器的输出满足动态范围要求时无需使用;
发射环天线,直径0.3m,应带有静电屏蔽;d)接收环天线,直径为0.3m或更小,应带有静电屏蔽;阻抗匹配装置,用于发射环天线和功率放大器之间的阻抗匹配,当功率放大器和发射环天线阻e
抗匹配时无需使用;
f)频谱分析仪或场强检测仪,用于测量接收天线的输出信号;g)衰减器,用于衰减接收天线和频谱分析仪或场强检测仪之间的功率电平(需要时使用)。6.4.4参考场强测量
在无屏蔽壳体的状态下,接收环天线与发射环天线之间的距离为两者的直径之和加屏蔽壳体壁厚,同时使两天线在同一平面(共面)。发射环天线激励产生一个非调制正弦波磁场,此时接收环天线测得的场强即为参考场强(H)。
6.4.5屏蔽效能测量
发射环天线距离屏蔽壳体壁面0.3m,接收环天线与屏蔽壳体壁面之间的距离是接收环天线的直径,发射环天线和接收环天线共面布置。接收环天线直径等于发射环天线直径的测量布置如图2所示,如果除接收环天线以外的测量设备和人员无法进人被测屏蔽壳体,可用屏蔽同轴电缆和连接器将接收环天线获得的信号电平引出到被测屏蔽壳体外进行测量。对于尺寸较小的屏蔽壳体,应采用直径较小的接收坏天线,接收环天线的直径应不大于屏蔽壳体尺寸的1/3,测量时接收环天线布置在屏蔽壳体中心。发射环天线与接收环天线应共面并垂直于壁面、顶面或者其他待测面。屏蔽效能测量时发射环天线的输入信号和参考测量时相同。发射环天线固定不动,接收环天线应与发射环天线共面,并相对于共面的位置缓慢移动,向两侧各移动至少接缝长度的1/4,以查找屏蔽效nKaeerKAca-
GB/T39278—2020
能最差的位置。应使用频谱分析仪或场强检测仪的最大读数计算屏蔽效能。在寻找最差的屏蔽效能时但正式测量时应保证两者共面
充许发射环天线与接收环天线近似共面。0.31T
信号发生器
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功率放人器
:荒耍时:
一环天线的直径。
6.4.6测量位置
阻抗匹配装置
蔬时:
屏蔗线纳
发射环天
屏蔽壳体外表面
衰减器
(需时)
频谱分析仪
或场强检测仪
屏蔽锁
接收环大毁
屏蔽壳体内表面
图2磁场屏蔽效能测量布置示意图对于单扇门,应按图3和图4的布置进行各个位置的测量,图中h。为最长边长,w为另一边长,D为环天线的直径。环天线平面应垂直于门缝。对于水平门缝,环天线应分别位于拐角及门缝的中间;对于垂直门缝,环天线应分别位于拐角、距门顶部和底部h/3的位置。垂直门缝的顶部及底部测量布置如图4所示。图4给出的是屏蔽门的相对位置,屏蔽门可能位于屏敲壳体的底部或项部。当h,小于或等于1m时,则每条门缝仅需在两端及门缝的中间位置进行测量。+
图3单扇门的环天线测量位置
对于多扇门,应按图4及图5对各个测量位置进行测量,图中ha为最长边长,wa为另一边长,D为环天线的直径。对于尺寸小于1.5mX1.5m的门.测试位置数可以减少,只需各个测量位置间的距离不超过1M,取两端及门缝的中间位置进行测量。采用板材构建的屏蔽壳体,其接缝区域的电性能是不均匀的,不均匀区域包括采用压接、螺接(对于薄板屏蔽壳体通过铆接)、钎焊或熔焊连接的部位。不均6
KaeerKAca-
GB/T39278—2020
匀区域与门的屏蔽效能测量方法基本相同,对于垂直和水平接缝,环天线的位置均应位于接缝的中心点如图6所示。当接缝无法看到时·应利用结构图纸或其他文件确定接缝的位置或拼板的尺寸。如果屏蔽壳体外侧有非屏蔽材料,只要非屏蔽材料离屏蔽壳体足够近,环天线和屏蔽壳体之间的距离能满足规定要求,如图6所示的测量位置应用于尽可能多的可接近区域,图3~图6中h4为最长边长,wa为另一边长,D为环天线的直径。门和接缝处的测量位置既可对称也可不对称。0.3m
门的环天线测量位置
图5双扇门的测量位置
-rKaeerKAca-
GB/T39278—2020
图6非对称的接缝测量位置
对于不完全可接近的拐角接缝,按图7的布置方式,图中D为环天线的直径。按图8对每一个完全可接近的拐角接缝进行测量,并确保对每一块可接近的拼板均进行测量。博体结构或固定结构
图7不完全可接近拐角接缝的测量位置通风窗、检修口或接口板的测量方法与接缝相似。对于通风窗,测量环天线的平面应垂直于:a)安装通风口的结构板材;
b)通风窗与结构板之间形成的各个安装接缝。测量环天线所在的平面应尽量通过或者尽量接近接缝的中点。发射环的边缘应距受试壁面0.3m,屏蔽壳体正常工作所需的连接到屏蔽壳体开口的辅助设备(鼓风机或通风扇),屏蔽效能测量期间应保持在原来位置并处于正常工作状态,非屏蔽壳体正常工作所需设备应移出屏蔽壳体。对于单个或者少量的同轴穿墙式连接器,只需在单个位置进行测量,电源线、信号线及控制线滤波器处的屏蔽效能也应进行测量。对各个滤波器外壳进行测量时,应在可测量的滤波器的进入点以及未经钎焊或者熔焊处理的接缝处进行测量。9
KaeerkAca-
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