| 标准编号 | GB/T 12190-2021 (GB/T12190-2021) | | 中文名称 | | | 英文名称 | Method for measuring the shielding effectiveness of electromagnetic shielding enclosures | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | L06 | | 字数估计 | 34,389 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 12190-2021
(Measurement method of shielding effectiveness of electromagnetic shielding room)
ICS 33.100
CCSL06
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 12190-2006
电磁屏蔽室屏蔽效能的测量方法
2021-05-21发布
2021-12-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发 布
目次
前言 Ⅰ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 初测程序 2
4.1 准备 2
4.2 试验计划 2
4.3 设备校准 2
4.4 参考电平和动态范围 2
4.5 屏蔽效能的预先检查程序 2
4.6 注意事项 2
5 详细测量程序 3
5.1 概述 3
5.2 典型测量频率 3
5.3 判定准则 4
5.4 测量不确定度 4
5.5 准备过程 4
5.6 低频频段测量(9kHz~20MHz) 4
5.7 谐振频段测量(20MHz~300MHz) 7
5.8 高频频段测量(300MHz~18GHz) 13
6 试验报告 18
附录A(资料性) 测量技术选择指南 20
附录B(资料性) 初测和改进 21
附录C(资料性) SE数学公式 22
附录D(资料性) 其他的有关信息 25
附录E(资料性) 基本原理 27
电磁屏蔽室屏蔽效能的测量方法
1 范围
本文件描述了电磁屏蔽室屏蔽效能(SE)的测量方法,测量频率范围为9kHz~18GHz。根据需
要,频率向两端可扩展到50Hz和100GHz。
本文件适用于各边尺寸不小于2.0m的电磁屏蔽室。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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 4365-2003 电工术语 电磁兼容(IEC 60050-161:1990,IDT)
3 术语和定义
GB/T 4365-2003界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
无需修改母体结构,试验天线就能到达的位置。
3.2
动态范围 dynamicrange;DR
接收系统工作于线性区(参见附录C的C.6)的幅度范围。
注1:对于SE测量,DR为参考电平(见4.4)与本底噪声以上可辨别信号最小值的差值。
注2:可辨别信号最小值定义为幅值大于试验系统本底噪声至少3dB。
3.3
本地源 localsource
距离屏蔽室非常近的、电磁能量只照射在屏蔽室表面局部区域的发射源。
3.4
母体结构 parentstructure
包含屏蔽室的永久壳体或者外部房间。
3.5
没有屏蔽体时接收到的信号值与在屏蔽体内接收到的信号值的比值,即发射天线与接收天线之间
存在屏蔽体以后所造成的插入损耗。
3.6
屏蔽室 shieldingenclosure
使内部不受外界电场、磁场的影响或使外部不受其内部电场、磁场影响的一种结构。
注:它通常由金属材料建成,在金属板接缝和门等处采取一定的措施以保证连续的电连接。高性能的屏蔽室在不
同频率可以将电场、磁场抑制一到七个数量级。
3.7
提出最终屏蔽要求并将使用屏蔽室的个人、公司或组织。
3.8
检测机构 testingagency
完成测量并出具报告的机构。
4 初测程序
4.1 准备
在正式测量之前,需要先测量参考电平和动态范围(DR)。
4.2 试验计划
测量前,屏蔽室所有者和/或相关方应制定试验计划。测量时,应依照试验计划进行。试验计划应
包括测量频点、测量部位、判定准则(即SE限值)和使用的设备清单。
对于用于全电波暗室(FAR)或半电波暗室(SAC)的屏蔽室,其SE的测量应在吸波材料安装前进
行;如不能,则对FAR或SAC进行SE测量,其测量位置需在试验计划中予以规定。
测量技术选择指南见附录A。
4.3 设备校准
任何能影响SE测量数值的测量设备都应经过校准。应提供可溯源到国家标准的最新校准日期。
4.4 参考电平和动态范围
参考电平应按低频频段(磁场)、谐振频段、高频频段(平面波)测量条款中的描述确定(见5.6.4、
5.7.4、5.8.5)。测量布置改变时应重新确定参考电平。在每个频率测量结束后应重新测量参考电平。
如果重新测量的参考电平值与先前的参考电平值发生了±3dB以上的变化,则应重新进行测量。
应保证每个测量布置都有合适的DR。这可用以下方法确定:用相关发射设备激励接收设备,证明
接收设备对测量时所有可能遇到的各种发射、接收电平都仍保持在线性校准状态。在接收系统中,用校
准过的衰减器改变接收机的输入,如果两者变化的分贝数相同,则表示系统工作在线性校准状态。这种
验证在每个测量频点至少都应进行一次。
DR至少应比被测屏蔽室的SE大6dB。最好在测量参考电平时确定DR。应尽量降低周围环境
(如墙、建筑物)的影响。
4.5 屏蔽效能的预先检查程序
SE的预先检查程序见附录B。
4.6 注意事项
发射源应由有经验的测量人员操作。
在依照本文件进行测量的过程中,应保护有关人员不会受到射频辐射的伤害,并避免对测量现场附
近其他电子设备造成干扰。
5.8.6 测量方法
5.8.6.1 概述
确定发射天线和接收天线距屏蔽壁的相对位置后,测量最大信号的幅值。无论用偶极子天线测量
还是用喇叭天线测量,方法均相同。
5.8.6.2 发射天线位置
按照图7和图8,根据试验计划选取一些测量点,选取的发射天线位置和极化应能分别覆盖屏蔽室
的各壁面。
测量分别在天线水平极化和垂直极化下进行。相邻测量点间的水平间距应不大于2.6m。但如果
测量参考电平时发射天线和接收天线间的距离不足2m,则相邻测量点间水平间距应不大于1.3m。如
果屏蔽墙体高度不大于3m,则将天线中心放在屏蔽墙体高度的一半位置上。如果屏蔽墙体高度超过
3m,则在垂直方向上要增加测量点。垂直方向测量点间距不应大于2m,天线应位于每个垂直分段的
中心。但如果测量参考电平时发射天线和接收天线的间距不足2m,则相邻测量点间垂直间距应不大
于1m。发射天线距测量壁面至少为1.7m(不包括屏蔽壁的厚度);并保证至少距地面0.3m。如果因
为物理尺寸的限制而使两副天线的间距不足2m,则发射天线到屏蔽壁的距离为参考距离与0.3m的
差值。
测量时,施加给发射天线的功率应等于5.8.5中测量参考电平时使用的功率。
5.8.6.3 接收天线的位置和数据记录
接收天线应在屏蔽室内的各个位置、各个极化方向上寻找最大响应。用记录下的最大值计算屏蔽
室的最小SE。接收天线距离屏蔽壁的最近距离应不小于0.3m。
5.8.6.4 测量点
用试验计划中规定的方法,在所有发射天线位置、测量频率、对屏蔽室的各壁面重复5.8.6.3。试验
人员宜按照测量参数(频率、天线位置)的顺序进行测量,以便缩短测量时间。
5.8.7 屏蔽效能的计算
测量值如果使用线性单位,则SE的计算见公式(C.2)、公式(C.3)或公式(C.4);如果使用对数单
位,则SE的计算见公式(C.5)、公式(C.7)或公式(C.8)。
6 试验报告
试验报告中应至少包含以下内容:
a) 客户名称;
b) 检测机构名称;
c) 屏蔽室名称及简单描述;
d) 试验地点;
e) 试验人员;
f) 试验日期;
g) 测量频率点;
h) 具体的测量位置;
i) 使用的测量仪器:包括制造商、型号、串号、校准日期;
j) 测量方法和试验布置;
k) SE的计算方法,以及与标准测量方法的差异;
l) SE结果及限值(如果有);
m) 测量不确定度。
附 录 A
(资料性)
测量技术选择指南
A.1 屏蔽室的分类
通常根据屏蔽室的建造方法、屏蔽材料和预期的用途对屏蔽室加以分类。
建造方法是指并不限于:单层屏蔽、双层屏蔽、双层电气隔离屏蔽、螺栓紧固、固定式、可拆卸式和焊
接式;屏蔽材料是指并不限于:铜(非网状和网状)、钢(带材和板材)、铝或金属化纺织物;从用途上可分
为并不限于:军标符合性测量暗室、商用EMC符合性测量的半电波暗室和全电波暗室、混响室;研发试
验使用设施、射频设备的生产和维修设施、医疗成像和治疗设施、科学研究设施。
确定屏蔽室的用途后,并考虑到上面提到的分类,可以在选择测量方法和测量频率时适当地应用本
文件。某些情况下,可能需要使用特殊的技术,例如在一段频率范围内扫频。详见其他附录。
以下为一些实际应用中的例子:
a) 军用焊接屏蔽室需要在每个频段上都进行测量。SE的要求也比较高,通常都在100dB以上。
b) 医疗上用于磁谐振成像(MRI)用途的单屏蔽、螺接的铜屏蔽室可以只在该磁谐振频率范围内
进行测量,通常要求的SE在80dB~100dB之间。
c) 用于甚高频(VHF)或超高频(UHF)频段射频设备测量和修理的钢屏蔽室通常只在高频范围
内进行测量。
d) 用金属化织物或网状材料做成的便携式测量室在谐振或高频范围内的性能要求不高。
A.2 性能要求
在设计、订购和建造屏蔽室的过程中就需对其SE提出明确的要求。本文件的目的就是对各种类
型的屏蔽室提出一个统一的测量方法。但测量方法的选择和使用仍由屏蔽室所有者决定。如果本文件
要求的方法和技术与特殊的屏蔽室不配套,那么就不能依照本文件进行所有测量。
A.3 仪器设备的要求
测量SE时使用的仪器一定要满足测量的需要。频率范围和测量方法决定了需要使用的信号发生
器和天线类型。需保证仪器的频率范围和DR都满足相应要求。测量系统的DR需比规定的或预期的
SE大6dB以上。在本文件的频率范围内,测量时根据需要可以选用射频功率放大器或预放大器。
附 录 B
(资料性)
初测和改进
B.1 概述
在正式测量SE前,可进行小范围的改进,必要时也可大范围地整改。为提高效率,在按照第5章
的方法测量前先进行粗略检查。但粗略检查不是必需的。
B.2 准备
在正式测量开始前进行的初测虽然不是强制性的,但还是有益的。它能寻找到那些泄漏严重的
区域。
B.3 初测的频率
初测的频率既可以在正常测量的频率范围内,也可以在扩展的频率范围内。
在低频频段(9kHz~20MHz)选择环天线(直径小于1m)作为发射天线和接收天线。
在谐振频段(20MHz~300MHz)宜使用双锥天线和偶极子天线。
在高频频段(300MHz~18GHz)使用偶极子天线、喇叭天线及类似的天线。
测量需按照试验计划(见4.2)进行。在下面几个频段内选择单一的频点进行测量:9kHz~
16kHz、140kHz~160kHz、14MHz~16MHz、50MHz~100MH......
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