电源：机电产品的电磁兼容性问题解决方案

转台和天线升降塔都是半电波暗室中使用最频繁的设施 ,其运行的可靠性和是否易于操作控制是首先需要考虑的;其次,转台的直径大小、最大承重、最大转角、可调转速以及天线升降塔的可调高度范围、可装设的天线类型数量、定位精度、是否便于移动等都要仔细斟酌;另外,还要限制它们的伺服电机的骚扰水平满足相关标准的要求。

主要根据被测设备所占据的面积和最大重量来确定转台的尺寸和承载能力 ,同时还要保证半电波暗室的转台上平面与接地平板在同一水平面上 ,并且要求转台与接地平板有良好的电接触。对于汽车测试还需要确定在转台上是否安装轮鼓测功机、冷却风扇、尾气排放系统和车辆固定装置等。天线塔的选取要考虑最大扫描的范围、 是否安装有天线的适配器 ,是否受到测试设备的支持(即与它相连接的测试设备的测试软件是否能对它驱动控制)等。

3. 4 电气照明

日光灯会发射骚扰信号,不允许在暗室内使用。而卤素射灯不产生无线电干扰,是非常适用于暗室的照明灯具。为把干扰反射降至最低水平 ,将照明用电缆铺设于吸波材料背面的金属薄板通道或铠装金属管内,同时安装在天花板上的照明灯数量也应受到限制。为方便更换维修,半电波暗室内照明灯应允许能自动降至反射地面附近。除此以外,还需要装设一些由备用蓄电池供电的应急照明灯。

3. 5 消防探测系统与实时监控系统

消防探测系统的设计、选型,应根据相关的消防规定来确定。在安装完所有火警控制、警报装置、空气取样管道等后,既能正常进行火警探测报警工作,又不影响暗室的屏蔽效能。

因为绝大多数EMC测试是无人在半电波暗室内进行的,但在整个测试过程中既需要对被测物的工作状态进行实时监控,还要随时对附属仪器设备的工作状况进行跟踪观察,因此暗室必须配置实时监控系统。通常在暗室内部装有两套实时监控系统,一套用于监视暗室本身,另一套用于监视被测物。每套监控系统包括暗室内部的摄像机和测试区域外部(通常在控制室或监视室)的监视器和控制器。通常操作杆和控制器安装在测试区域外部,而摄像机常安装在暗室内部无反射区域。对于暗室内部的摄像机要求其正常工作时产生的射频干扰很低,并能在宽频带范围内承受较高的辐射场强。

4 暗室的接口

为满足半电波暗室内部的供电、通风以及测试和监控等信号传输到暗室外面的需求,在暗室与土建房屋、屏蔽控制室、屏蔽放大器室等房间之间还有一些重要的传输接口。这些接口应该谨慎选取和安装 ,以保证半电波暗室屏蔽性能的完整性和相关国内外标准对暗室背景噪声水平的要求。下面逐一对这些接口作介绍。

4. 1 波导窗

所有用于通风或排气的开口均装有蜂窝状波导窗,并安装有法兰与通风扇或空调系统相连接。通风波导窗由许多截面为六边形的小波导组成,小波导边长与最高工作频率相关,以其屏蔽性能与半电波暗室屏蔽效能相匹配为原则。大多数波导窗设计截止工作频率到18GHz。如果工作频率更高,如到40 GHz时,造价将会更高。通风波导窗的数量和窗口总面积根据试验室换风量要求来确定。

4. 2 电源线滤波器

为保证通向转台、天线塔、暗室内的被测物、测试设备及附件、暗室内部照明等的各电源都是“干净的”，必须根据将要使用电源类型、各自的最大功率及一定的设计余量,选购电源线滤波器。进入半电波暗室、屏蔽控制室、屏蔽放大器室内的所有电源均应经电源线滤波器滤除骚扰。电源线滤波器的选购不但要考虑抑制频带、插入损耗、最大工作电流、最大工作电压等功能性指标 ,还要考虑漏电流等安全指标。

4. 3 信号/控制线滤波器

屏蔽控制室内测试设备与暗室、传导屏蔽室和放大器室等均有信号传输要求。另外,对于通向暗室或屏蔽室内的电话线、网络线或其它信号/控制线等都有滤波要求。可以根据各信号/控制线的工作频率范围、是模拟信号还是数字信号等具体情况来选择对应的信号/控制线滤波器。

4. 4 接线板

电源线和信号线接线柱和端子安装在暗室内部参考地板下面的接线盒内 ,该接线盒面板上还包括有辐射测试的射频接头、被测物电源插座、被测物信号接头以及转台、天线塔电源插座、辅助设备电源插座和信号接头、控制电缆和光纤接头等。对于接线板的位置和数量主要根据测试点的布置和数量等来确定 ,同时还必须满足测试设备的具体需求。而每块接线板上各种电源插座的数量、电缆接头数量、光纤接头数量以及它们之间的排列布置则要根据每个测试点实际需要用到或将来可能的扩展需求来确定。

4. 5 废气排放装置

为满足汽车、摩托车等需排放尾气的实际需要,半电波暗室内必须安装废气排放装置。废气排放装置将暗室内部废气排放物引至建筑物的排放烟囱,包括软管、管道排风扇、蜂窝状波导窗等,其中波导窗的截止频率必须与暗室的最高测试频率相匹配。如果暗室中需要进行供水(用于洗衣机等测试) ,则还需要在供水和排水管与暗室的接口处装设具备适当截止频率的波导窗。

5 本电磁兼容实验室的特点及功能

国家客车质量监督检验中心电磁兼容实验室主要由半电波暗室、 传导测试屏蔽室、屏蔽放大器室和屏蔽控制室四部分组成。其中暗室的屏蔽体尺寸为长17. 6 m、宽13. 5 m、高9. 5 m ,暗室内配有承重8 000 kg、直径为5 m的转台和0. 8～4 m的自动升降天线系统以及尾气排出系统。暗室的工作频率为9 kHz～40 GHz ,暗室内转台上方位置的测试区域静区为4 m、高2 m的圆柱。暗室内部还配有气动固定装置和冷却风机。可完成汽车整车及其电子零部件、摩托车整车及其电子零部件等的辐射和传导发射测试、辐射和传导抗扰度测试以及整车静电放电测试。

传导测试屏蔽室的尺寸为长8. 0 m宽 4. 0 m高3. 0 m ,除了可完成汽车零部件传导瞬态发射、传导抗扰度、静电放电等项目的测试以外,还可以完成家用电器、电动工具、电气照明设备等的传导骚扰电压、吸收功率、骚扰磁场等项目的测试。

实验室所有项目都通过了国外第三方测试 ,各项指标均大大优于相关国际标准的要求。实验室的配置和性能均达到了国际先进水平,为以汽车、摩托车整车及其零部件为主的多种机电产品的EMC性能提供了理想的测试环境。

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