微波暗室

暗室设计
——前期·准备
制作人：XXXX
目录
暗室简介
暗室设计准则
吸波材料的选取
暗室的工艺设计
其他事项
暗室简介
暗室又称电波暗室，有的暗室又被称为微波暗室、无反射室等。

暗室的作用就是防止外来电磁波的干扰，使测量活动不受外界电磁环境的影响，防止测试信号向外辐射形成干扰源，污染电磁环境，对其它电子设备造成干扰。

暗室简介
⏹一般电波暗室可分为：
电磁兼容测试电波暗室和天线测试电波暗室。

◆电磁兼容测试电波暗室主要替代开阔场，是进行电磁兼容测试的场所，按标准要求一般设计为半电波暗室，暗室除地面
外其它五面粘贴吸波材料，地面为反射金属板。

其特点是频率范围宽，国际标准一般规定频率范围为30MHz～1GHz目前大多都做到30MHz～18GHz，军用标准频率范围为30MHz～40GHz，主要指标有：屏蔽效能、场地均匀性，归一化场地衰减和传输损耗等。

电磁兼容测试电波暗室又分为3米法、10米法和5米法标准电波暗室，各公司、企业或检测机构可根据自己的资金情况、可利用土地面积、常用测试对象尺寸，选择适合的电波暗室，没有必要照抄其他单位模式。

◆天线测试电波暗室模拟的是自由空间电磁环境，电波暗室六面体全部粘贴吸波材料，在主反射区粘贴比其它区域吸波性能
更优质的吸波材料。

适合在电波暗室内测试的天线一般都在微波频段，所以天线测试电波暗室又被称为微波暗室。

在理想状态下暗室各个方向都应无电磁波反射，这是建造天线测试电波暗室的原则。

虽然无论设计的多么合理，建造的多么完善和优质，各个方向一点都没有电磁波反射显然是做不到的。

因此设计天线测试暗室时，首先根据被测天线的有效尺寸，频率范围，天线特性设计一个静区，静区内的电磁环境应符合被测天线测试的需要。

暗室设计准则☐常用暗室技术要求简述
电磁兼容测试电波暗室
电磁兼容测试电波暗室技术要求在国际标准、军用标准中具有明确的要求。

特别是在国际电磁兼容暗室标准中其技术要求、测试方法都已明确规定。

下面一些技术要求供读者参考：
1) 电磁屏蔽性能
频率范围屏蔽效能
14KHz～1MHz≥60dB
1MHz～1000MHz ≥90dB
1GHz～18GHz(40GHz) ≥80dB
2) 场地均匀性
在1.5m×1.5m假想垂直平面上75%的场强幅值偏差应在0dB～＋6dB之间。

3) 归一化场地衰减和传输损耗
归一化场地衰减和传输损耗与理论值的偏差应在±4dB之内。

天线测试暗室（微波暗室）
天线测试暗室其性能要求无统一标准，一般来说频率范围应满足本单位的需要，在设计的天线测试暗室静区内最大反射电平值相对于主波束电平值低45dB，横向和纵向场强均匀性优于1.5dB。

以上性能要求只是一般天线测试暗室的性能要求，对于高性能天线，低旁瓣天线或具有特殊要求的天线，还应根据实际需要计算设计暗室的性能要求。

天线测试暗室用于远场测试的，应考虑暗室空间符合远场测试条件。

暗室设计准则
☐暗室其他设施设计
暗室除了要考虑建筑体尺寸、屏蔽性能、暗室吸收电磁波性能外，其它设施的设计或选用
也是非常重要的。

任一辅助设施性能的好坏都将影响整个暗室的性能。

电源线和信号线滤波器
考虑暗室将来要使用的电源类型和最大功率负荷，如测试设备、被测设备和辅助设备以及照明系统等要使用交流380V、220V、110V、直流供电、变频电源等。

特别是电磁兼容测试暗室有严格的电磁屏蔽要求，如果有某一缺陷都将给测试工作带来极大的不便。

信号接口板和波导通风窗
信号接口板用来安装信号转接端子，用以电波暗室与控制室、放大器室或其它用途的测试室之间的信号连接，信号接口板的安装数量，位置以及其上的转接端子的类型、数量都应考虑好，暗室内需要安装波导通风窗、排气扇或空调系统，注意波导通风窗的频率范围、屏蔽效能等。

暗室设计准则
消防报警装置和照明设施
选择的照明设施应不产生任何的电磁干扰，应易于更换维修，消防报警装置应不影响暗室整体性能。

暗室监控系统
在暗室内要安装摄像监控系统，根据暗室大小、实际需要设计安装摄像头的数量，监视器的数量及性能。

以方便观察、监控测试系统和被测设备的工作状态。

测试转台、电源线走线和信号线走线
在暗室内应配备必要的测试转台，其性能要满足测试的要求。

注意应将电源线和信号线分开并作适当的屏蔽，避免形成干扰。

环保要求
建造暗室不可避免地要用到一些粘结剂，特别是吸波材料的制作,吸波材料的粘贴等。

有的暗室完工后会散发出一种刺鼻的气味，将对测试人员的身体健康产生不利影响。

因此，一定要对暗室承建商提
出环保要求，并作为验收条款之一。

暗室设计准则
◆暗室的结构形式
暗室的结构形式主要以下几种：
如右图：其中（a）全封闭矩形暗室，（b）全封闭锥形暗室，（c）半开口矩形暗室，（d）半开口锥形暗室，（e）太高的办开口矩形暗室，（f）垂直方向开口的矩形暗室。

暗室设计准则 暗室尺寸选择
暗室设计准则
矩形暗室与锥形暗室的比较
矩形与锥形微波暗室在主要的电波传播方向（特性）、静区的性能等方面是相同的。

如如图1和图2所示：
图1 微波暗室的工作情况。

(d)在微波暗室轴上辐射源与镜象源距离均为1/2室宽。

(b)由于锥形墙靠近源天线，镜象源也近了．图2 在两微波暗室中，电渡的传输，在接收点，波前基本上是平面波。

暗室设计准则
矩形微波暗室与锥形微波暗室，在其大小相仿与所用吸波材料相
同时，虽然两者在其高频时电性能很接近，但在低频，尤其在
1000MHz以下，两者的电性能就有明显的不同，锥形微波暗室优于
矩形微波暗室，如图3所示。

锥形微波暗室低频段的造价低于矩形微波暗室。

但锥形微波暗室
在交叉极化，途径损耗等方面。

对它的截面对称性依赖较大。

矩形微波暗室能避免锥形微波暗室这一缺点，它的通用性较好，
微波暗室的两端均好使用。

另外，有些试验需要在矩形徽波暗室
中进行。

倒如，电磁兼容性试验。

电子战中的一些电子设备的环
境模拟试验，隐身技术中雷达横截面积测试的有关研究与发射机
位置需要多源试验等。

暗室设计准则
◆暗室设计的一般考虑
静区，是指暗室内受各种杂波（含反射、散射和绕射波等）干扰最小且满足远区条件是限额是区域。

静区的大小和相撞与暗室的类型、工作频率、吸波材料特性、要求的反射电平等因素有关。

频率范围，工作频率的下限取决于暗室的宽度和吸波材料的厚度，上限由暗室的长度和静区决定。

反射率电平，定义为等效反射场与直接照射场之比。

而等效反射场是指室内反射、饶射和散射等杂波的工干扰场。

交叉极化，是指电磁波在传输过程中产生的与原极化特性相交的极化分量之大小，他表征了电磁波的极化纯度。

多路径损耗的均与特性，是指暗室内电磁波传输路径损耗不均匀特性，这对于圆极化天线的测量尤为重要。

幅度的均匀性，是指源天线照射置于静区内的待测天线时，孔径上场强振幅的不均匀程度。

通常要求静区横向幅值变化不超过±0.25dB，纵向幅值不超过±2dB。

微波暗室性能的优劣性除与设计是否合理有关外，还与吸波材料的选择息息相关。

吸波材料应具有表面反射小、内部损耗大的特点，尽可能大地衰减投射到其表面的电磁波。

在暗室后墙、侧墙、地板和天棚的钱20个菲涅耳区应铺设性能较好的材料，而其他次要部位可使用稍差的材料以节约成本。

暗室拐角处可采用小角度渐变过渡的方法减小反射。

吸波材料的选取
吸波材料的选择与应用
微波暗室使用吸波材料作为衬里，它能吸收电磁波，达到减少或消除电波的反射与散射等。

微波暗室的性能好坏
与吸波材料本身的吸波性、频带特性、形状，厚度及种类密切相关。

若材料对电磁波吸收得越多，则反射越小，
周围环境越接近自由空间，其微波暗室的性能也就越好。

泡沫塑料角锥MA型泡沫角锥MAD型泡沫塑料劈锥MAW型空心角锥MAH型
高性角锥MA-C、MA-CL和MAH-L型
铁氧体瓦块匹配的角锥MAM型
吸波材料的选取 吸波材料使用注意事项
暗室的工艺设计
一个实用性好的微波暗室，不仅要有良好的电性能设计，而且也
要进行相关的工艺设计。

对其工艺设计的主要要求如下：
1．附属房闻即配套试验间与室内生活，工作设施应齐全。

2．微波暗室的门、观察窗孔。

微波暗室门的设计和建造得好坏会直接影响到它的电性能。

尤其是微波暗室的屏蔽门对电磁波的泄漏要求不能低于某一数值。

其位置与吸波门一样不要置于主照射区。

观察窗孔用作观察室内工作情况．现在有的已采用电视监视系统。

3．微波暗室内设置供移动被测体的转台、支架及相配套的导轨等。

要求使用方便、对电磁波的反射小。

4．微波暗室内的采光与照明微波暗室的照明很必要。

可采用多种形式来实现。

对照明灯具要注意降温与吸波材料问的距离，防止火灾。

最好是用冷光源。

暗室的工艺设计
5．微波暗室内的通风、除尘
微波暗室通常是封闭式的实验室。

为使工作环境的舒适和工作人员在心理、生理方面的健康，室内必须进行通风，最好有独立的空调系统。

在通风口与屏蔽层的交接处，要设置专门的电磁波过滤器，该过滤器的每个开口尺寸是以使用的最高频率为依据进行设计的。

例如可设计成方形或蚌窝j嘭等形状的电磁波过滤器。

微波暗室的防尘与除尘设施也是必不可少的。

由于空气中的尘埃受到吸波材料的静电作用，会在其表面形成一层灰层，致使其吸波性能降低。

而这种灰尘一旦形成，很难清除。

通常采用的方法是对空气进行过滤和净化，使之达到一定的净度要求。

同肘对工作人员、参观者以及产品、仪器设备等，在进入微波暗室前均要进行除尘处理，尽量减少人为地将灰尘引入室内。

6．电缆沟、走道与安全网罩等设计。

7 ．配套的消防设施。

微波暗室所用的吸波材料是一种易燃物体，它在燃烧时，释放出的气体具有毒性，人呼吸后很容易中毒。

因此，必须分别采用烟火、温度、有害气体三种不同的报警装置及与之相配套的消防设施。

此外，对微波暗室内所用的各种电源与照明灯等也要采取安全措施。

8．通讯设施、仪器设备的搬运设施也不可忽视。

其他事项
☐吸波材料的粘贴
吸波材料的粘贴可选用401强力胶，其工艺流程如下：
◆以屏蔽室轴线为基准，按吸波材料底部尺寸，找出垂直、水平点，用木斗弹出
分路线，检查验收合格后，再进行吸波材料粘接。

先粘接顶部，安装从上往下进
行，这样能防止连接时少量黏剂滞漏吸波材料表面上，影响整体美观。

◆粘贴前先将墙体上残余物体清除干净，提前24 h准备粘接。

◆粘贴时先在墙体上刷一次强力胶(适量)，待约20 min后刷第二次强力胶(适量)将吸波材料底部(粘接面)清除干净
后刷强力胶(适量)根据室内温度待强力胶基本干后同墙体粘接。

粘接时，每块吸波材料均粘到方格线内，用专用工装辅助定位，使吸波材料安装后排列整齐美观。

◆屏蔽门内壁上粘贴同样吸波材料，工艺流程墙体相同，需要注意的是铰链处要完全用吸波材料覆盖好。

◆拐角与棱边的处理。

暗室中拐角及棱边虽不在主要位置上，但处理不当，同样会影响吸波性能。

当天线作扫描
运动超过±400时，因棱边材料处理不当，皆时会出现较大的驻波包络起伏，因此，暗室中的拐角及棱边部位应选用均匀过渡式的锥形材料以减少对静电区特性的影响。

其他事项
☐结构组成
屏蔽室：
屏蔽室由屏蔽壳体、屏蔽门、通风波导窗及各
类电源滤波器等组成。

根据用户要求，屏蔽壳
体可采用焊接式或拼装式结构均可。

吸波材料：
1、单层铁氧体片：工作频率范围30MHz～
1000MHz。

2、锥形含碳海绵吸波材料：锥形含碳海绵吸波
材料是由聚氨脂泡沫塑料在碳胶溶液中渗透而
成，具有较好的阻燃特性。

其它：主要有信号传输板、转台、天线、监控系统等。

其他事项
☐结构组成
屏蔽室：
屏蔽室由屏蔽壳体、屏蔽门、通风波导窗及各
类电源滤波器等组成。

根据用户要求，屏蔽壳
体可采用焊接式或拼装式结构均可。

吸波材料：
1、单层铁氧体片：工作频率范围30MHz～
1000MHz。

2、锥形含碳海绵吸波材料：锥形含碳海绵吸波
材料是由聚氨脂泡沫塑料在碳胶溶液中渗透而
成，具有较好的阻燃特性。

其它：主要有信号传输板、转台、天线、监控系统等。

谢谢。