电磁屏蔽室屏蔽机房测试方案.docx
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电磁屏蔽室屏蔽机房测试方案
电磁屏蔽室（屏蔽机房）测试方案
文档编号：
XSFE-csfa-001
****信息科技有限公司
2020.5.30
位于*****************************电磁屏蔽室已经施工完毕，现特设计此方案，主要用于该屏蔽室的测试，检测工程建设效果。
测试主要内容为无屏蔽情况下频谱分析仪的参数以及屏蔽室内频谱分析仪的参数。
通过对测试数据进行计算，再与设计方案要求的数据进行比对，来检测该屏蔽室屏蔽效果。
1编制依据
GB50174-93《电子计算机机房设计规范》
GB8702-88《电磁防辐射保护规则》
GB12190-2006《高性能屏蔽室屏蔽效能的测量方法》
2主要技术标准
设计方案指标：
磁场：
14KHz≥85dB
电场：
200KHz≥110db
平面波：
50MHz~1GHz≥110dB
微波：
1GHz~10GHz≥100dB
符合规范：
国家保密局BMB3---1999
3测试要求
a.在正式侧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，以便正式测量之前子以修补。
对于新建的屏蔽室，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，对有些设备无法移动需要做屏蔽处理；
c.在测试中，所有的射频电缆、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；
d.电磁环境应满足工业无线电干扰基本测量方法的要求，检测仪器本身应满足抗干扰要求；
e.为了不致发生生理危害，应采取专门的预防措施；
f.测量中，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；
g.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。
h.测试报告应记录可接近的屏蔽壁数目、受试屏蔽壁的数目，以及局部测试的数月和位置；
i.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。
4测试工具
频谱分析仪、任意波形发生器、微波信号发生器、两个环形天线、两个拉杆天线、两个微波喇叭天线、前置放大器、及其电缆压板、屏蔽电缆、其它相关或者辅助设备。
5测试频率
测试频率选:
14KHz、200KHz、20MHz、200MHz、450MHz、930MHz、1.5GHz、3GHz6GHz、8GHz
6现场测试位置
依据GB12190-2006，通常选择有门缝或波导窗，或有接缝的位置进行测试，鉴于现场测试环境条件，本项目我们选取屏蔽机房有门的一面墙（即A面）、B面、C面作为测试对象，如下图（图一）所示：
D
B
图一
7测试原理
测试分为三个频段进行测试，这三个频段为：
低频段（9KHz--16MHz）、谐振频段（20MHz--300MHz）、高频段（0.3--18GHz）。
8测试过程
8.1低频段测试
推荐在以下三个频段内各选择一个频点进行测试：
9KHz--16KHz、140KHz--160KHz和14MHz--16MHz（参考5频率选择）。
8.1.1该频段测试测试方法
发射环和检测环离屏蔽壁均为300mm，两者共面且垂直于被测量接缝。
在门缝、屏蔽板的接缝、电缆接头、电源滤波器及通风孔附近应按本测量方法进行测量。
位置如下图（图二）所示：
图二
8.1.2无屏蔽时场的模拟
在没有屏蔽室时，接受环天线与反射环天线相距：
0.6m与屏蔽室壁厚度之和；并且使两个环天线处于同一平面（共面法）。
8.1.3特殊点的测量
对门而言，按照GB12190-2006标准应在14个位置（图三）上进行测试。
环的平面垂直于受试门和板的平面，并垂直于门缝。
对于门缝的水平部分，要求环位于中间。
对于门缝的垂直部分，要求环位于离门的顶部或底部三分之一总长处。
在实际测量过程中，由于门的上部无法进行测试，还有门的高度小于3m（1.9m）、宽度只有0.85m，所以避免重复测试只需选择门高度Hd/2点，门底部宽度Wd/2点，共3个测试点。
图三
对屏蔽室的任何不连续处和接缝都应进行测试。
不连续包括用铆钉、螺钉、钎焊或熔焊连接的部位。
不连续处的测试与门的测试方法相似，只是这时环的中心应位于每一接缝的中点（图四）。
图四
通风孔或电源滤波器应按接缝处理。
环的平面应垂直于板和通风孔所形成的接缝，并对准接缝的中点。
可接近的拐角缝隙应按照图五b进行测试，不可测量点按照图五a测量。
图五a图五b
为方使测试，允许发射环和检测环的位置近似共面。
测量时，检测环应反复调节方位，并升高或降低位置（至少为接缝总长的四分之一），以保证测得最坏的情况。
对每一位置，应记录检测仪器的最大读数。
对于具体点的选择应该根据实际情况酌情而定。
8.2谐振频段（20MHz--300MHz）的测试
8.2.1测试方法
直接测量电磁发射源在屏蔽室所有可以接近表面的影响，入射场可能不是平面波，尤其在该频率的低端。
屏蔽室的几何形状和物理尺寸对测试结果肯能有明显的影响。
8.2.2在20MHz--100MHz
频率范围内，给天线施加功率激励电磁场；在高于100MHz时，给天线施加功率激励电磁场。
加给天线的功率应足够大以产生所需的测量动态范围，具体频点参考5频率选择。
接受天线与发射天线应为同类型天线。
如果是偶极子天线，应选λ/2偶极子天线，将天线的输出通过平衡/不平衡变换器、同轴电缆连接到场强测量设备。
上述电缆应与天线的轴垂直并至少保持1m距离。
应使用带连续铁氧体护套的电缆，或者使用在电缆两端和中间都有磁环的电缆。
测量结果中应记录电缆的长度和类型。
8.2.3参考电平的测量
将发射天线和接收天线都置于屏蔽室外并保持规定的距离，通过检测设备测出信号的参考电平。
对其它类型的天线，测量方法相同。
8.2.4发射天线与接收天线的位置
选取一些不同的点作为发射天线的位置。
应分别在水平和垂直极化方向上测试，测试点间距离应不大于2.6m。
如果测参考电平时两天线间的中心距离不足2m，则选择的测试点间距应不大于1.3m。
由于屏蔽墙高度低于3m，则将天线的几何中心放在屏蔽高度一半的位置上。
发射天线距离屏蔽测试表面至少为1.7m；并保证至少离地0.3m。
如果因为物理尺寸的局限而使两天线的间距不足2m，则发射天线距离屏蔽的距离为参考距离与0.3的差值。
测试时，馈给发射天线的功率应等于测量参考电平的发射功率。
接收天线应在屏蔽室内的所有位置和极化方向上寻找最大的响应。
用记录下的最大值计算屏蔽室的最小屏蔽效能。
接收天线离屏蔽壁距离至少0.3m。
天线之间的距离至少为2m。
如果受到物理尺寸的限制而不能实现，则应使天线间距尽可能大（不能小于1m），并在测试报告中注明。
8.2.5测试点的选择
在所有发射天线位置、测试频率、屏蔽室的各表面重复测试。
建议测试人员按照测试参数（频率、天线位置）的顺序进行测试。
测试点根据实际情况酌情选择。
图一中在A面上经过计算得出两个测试点（图六中a，b），与之相对的C面上也有两个点。
在B面上，距最近拐角处1.3m各有一个测试点，两测试点距离为（5.45-2.6=2.85）2.85>2.6，所以在两测试点之间再加一个测试点（图七）。
所以该频段测试点共有7个
图六图七
8.3高频段测量（300MHz--18GHz）
8.3.1测试方法
高频段得测试方法是在所有可接近的屏蔽壁上直接测出高频源的影响。
当相关的波长和周围的结构允许时，入射到屏蔽体得场应是平面波。
8.3.2频点的选择
建议在下列频段内各只选一个频点进行测试：
300MHz--600MHz、600MHz--1GHz、1GHz--2GHz、2GHz--4GHz、4GHz--8GHz和8GHz--18GHz（参考5频率选择）。
8.3.3无屏蔽情况下测量设备布置
见下图八
图八
8.3.4电磁场检测设备
在300MHz---1GHz频率范围内。
电偶极子的长度应为波长的一半。
其输出应通过平衡/不平衡变换连接器接至场强检测设备上；电缆应与天线垂直，且垂直长度应保持在1m以上。
频率高于1GHz以上时，应采用标准增益喇叭天线。
8.3.5参考电平测量（300MHz--1GHz）
天线之间的距离至少为2m，如果因物理尺寸的限制而达不到，则应保证天线间距可能大（不能小于1m），同时在测试报告中加以注明。
当两个天线为水平极化时，接收天线在垂直方向上至少上下各移动屏蔽高度h的1/4，并且应该在朝向或离开发射源的方向移动（1/4）λ；当天线为垂直极化时，接收天线至少左右各横向移动屏蔽室被测屏蔽宽带的1/4；并且应该再朝向或离开发射源移动（1/4）λ.将记录下的最大读书作为参考电平值。
8.3.5喇叭天线的参考电平测量（1GHz以上）
参考电平的测量见图六
如果测量时使用到场强仪相连的衰减器和N型适配器，则应将其放置在屏蔽室内，接收天线放置的位置应离开屏蔽壁有一定距离。
发射天线与接收天线共轴，口径面相距2m。
两天线的高度应和测量过程中的两天线高度近似相同。
应选择合适的电缆与接收天线的输出段连接。
测量时，接收天线应在各个方向上移动大致（1/4）λ的距离；记录最大读数。
8.3.6测试方法
确定发射天线和接收天线距离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。
应分别在水平和垂直极化方向上测试，测试点间距离应不大于2.6m。
如果测参考电平时两天线间的中心距离不足2m，则选择的测试点间距应不大于1.3m。
由于屏蔽墙高度低于3m，则将天线的几何中心放在屏蔽高度一半的位置上。
由于屏蔽墙高度低于3m，则将天线的几何中心放在屏蔽高度一半的位置上。
发射天线距离屏蔽测试表面至少为1.7m；并保证至少离地0.3m。
如果因为物理尺寸的局限而使两天线的间距不足2m，则发射天线距离屏蔽的距离为参考距离与0.3的差值。
接收天线应在屏蔽室内的所有位置和极化方向上寻找最大的响应。
用记录下的最大值计算屏蔽室的最小屏蔽效能。
接收天线离屏蔽壁距离至少0.3m。
8.3.7测试点的选择
图一中在A面上经过计算得出两个测试点（图九a，b），与之相对的C面上也有两个点。
在B面上，距最近拐角处1.3m各有一个测试点，两测试点距离为（5.45-2.6=2.85）2.85>2.6，所以在两测试点之间再加一个测试点（图十）。
所以该频段测试点共有7个。
根据实际情况进行选择，避免重复测试。
图九图十
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