如何测试大型和微小型屏蔽体的屏蔽效能?

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2022年12月22日

  电磁屏蔽体可以隔离电磁干扰,保护敏感电子设备正常工作,在工业和国防领域有着广泛的应用。屏蔽效能是衡量屏蔽体性能的核心指标,屏蔽效能的准确测量对屏蔽体的优化设计和性能评估至关重要。

  在工程实践中,两类特殊屏蔽体的屏敲效能测试往往存在困难。大型、微小型两类特殊屏蔽体的屏蔽效能难以测试。

  具体来说,哪些属于大型和微小型的特殊屏蔽体呢?

  一类是水面舰艇舱室、大型飞机机壳等大型屏蔽体,结构庞大、造价昂贵、加工周期长,一旦产品成型后发现屏蔽效能问题,调整优化成本高。因此,在其设计阶段就有必要对屏蔽效能进行检验、优化。但由于成本和周期原因,在设计阶段提供大型屏蔽体全尺寸产品用于屏蔽效能测试几乎是不现实的。

  另一类是微小型无人机壳、电路屏蔽盒、小型屏蔽机箱等微小型屏蔽体、物玛空间狭小,内部场分布容易受到测试仪器和人员操作的扰动,屏蔽效能的测试精度难以保证中,部分微型屏蔽体甚至没有足够的空间容纳测试仪器,使得屏蔽效能难以准确评估。

  面对这种情况,我们可以通过合适的比例变换,将大型屏蔽体、微小型屏蔽体变换到尺寸适中的常规屏蔽体,通过推导原模型和比例模型各参数的约束关系,建立两个模型屏蔽效能的转换关系,那么我们就可以使用常规的测试方法和测试仪器来测量比例模型后转换得到大型、微小型展蔽体的展蔽效能。

  主要对象以最小边长不小于2m的大型屏蔽体和最大边长不大于0.75m的微小型屏蔽体,通过使用两个典型屏蔽体来进行仿真验证。结果表明,原模型、比例模型屏蔽效能的最大偏差小于1dB,原模型在频率处的屏蔽效能等于比例模型在频率处的屏蔽效能(m为比例因子),基于比例模型的等效测试方法是正确有效的。

  针对舰船雷达散射截面、大型天线互耦等不方便开展实物测试的试验项目,制作缩比模型,以便利用现有实验条件进行等效测试,以及针对微小型屏蔽体的基于比例模型的等效测试方法,能够有效缓解大型屏蔽体测试成本高、微小型屏蔽体难以测试的困难。

  电源滤波器维爱普小编给大家总结一下测试大型和微小型屏蔽体的屏蔽效能的方法:

  (1)当原模型和比例模型的参数满足表1关系时,原模型在频率f处的屏蔽效能等于扩比模型在频率fhn处的屏蔽效能。因此,通过测试比例模型等效获得原模型的屏蔽效能是正确可行的,且等效方法并不降低测试精度。

  (2)基于比例模型的等效测试方法可充分利用现有成熟的屏蔽效能测试方法和测试设备,为大型、微小型屏蔽体屏蔽效能的准确测试提供了一种方便可行的手段。

  (3)基于比例模型的等效测试方法针对大型、微小型屏蔽体提出,但其同样适用于一般的屏蔽体。

  关于比例模型材质的电导率,表1要求为原模型的1/n,这意味着需要设计一种与原模型不同的材质,无疑增加了比例模型制作的难度和成本。

  研究表明,当原模型材质为良导体时,比例模型可采用和原模型相同的材质,这种近似对屏蔽效能影响不大,却能简化扩比模型的加工制作。但当原模型材质为非良导体材质时,比例模型不宜采用和原模型相同的材质,应当满足表1两者相差n倍的要求。

  通过合适的比例变换,将大型屏蔽体、微小型屏蔽体变换到尺寸适中的常规屏蔽体,从而计算得出大型、微小型两类特殊屏蔽体的屏蔽效能的方法,通过一些算例可以验证方法的正确性。而且,在实际检验中,这种方法已被证明行之有效,

  这种通过推导原模型和比例模型电场、磁场和屏蔽效能之间的关系,给出比例模型屏蔽效能测试流程的方法,对典型屏蔽体进行建模仿真,可以隆低大型屏蔽体屏蔽效能测试成本,有效缓解微小型屏蔽体空间狭小引起的屏蔽效能测试困难,为两类屏蔽体屏蔽效能的准确测试提供了一种便利的方法,降低了测试成本,同时也提高了测试的便利性。

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