屏蔽材料的屏蔽效能测量方法、测量系统及校准系统技术方案

本发明专利技术公开了一种屏蔽材料的屏蔽效能测量方法、测量系统及校准系统，涉及屏蔽效能测量方法技术领域。所述方法包括如下步骤：被测屏蔽材料将混响室分隔为电磁发射区域和电磁接收区域两部分；在所述混响室外设置信号源，信号源连接电磁发射区域的发射天线，将信号以电磁波的形式进行发射；在电磁接收区域测量安装被测屏蔽材料前的信号源的电磁参考功率；在电磁接收区域测量安装被测屏蔽材料后的信号源的电磁测量功率；根据参考功率和测量功率测得该屏蔽材料的屏蔽效能。所述测量方法可以测量屏蔽材料各入射方向的屏蔽效能，使得屏蔽效能的测试更准确。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及屏蔽效能测量方法
，尤其涉及一种屏蔽材料的屏蔽效能测量方法、测量系统及校准系统。
技术介绍
屏蔽材料的性能用屏蔽效能表示，为在同一激励下无屏蔽材料与有屏蔽材料时所测量到的电场强度、磁场强度或功率之比。屏蔽效能定义是基于平面波的概念的。我国屏蔽材料屏蔽效能测量标准主要有国家标准GB/T30140-2013、GB/T30142-2013和国家军用标准GJB6190-2008。标准规定的测试方法主要有法兰同轴装置法、屏蔽室法。这些方法各有优缺点。同轴法以同轴装置内横电磁波(TEM波)模拟远场平面波，测量所得到的屏蔽效能等效于无穷大平板状材料对垂直入射平面波的屏蔽效能。同轴法的优点是测试材料屏蔽效能的操作方便、测试效率高、而且同轴测试装置不需要搭建造价高昂的屏蔽室、测量费用低廉。同轴法的主要缺陷是待测电磁屏蔽材料与夹具之间的接触阻抗会对同轴法得到的屏蔽效能测试结果产生非常大的影响，而且由于还会受到金属夹具外导体内径的限制。屏蔽室法测试适用的频率范围非常宽，可以测量磁场、电场和平面波的屏蔽效能。屏蔽室法测量需要建造电波暗室，造价较高。目前，屏蔽效能方法测量的为电磁波垂直入射到屏蔽材料的屏蔽效能，然而屏蔽材料在使用过程中电磁波通常从各方向照射到屏蔽材料表面，由此有必要测量各入射方向的综合屏蔽效能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种屏蔽材料的屏蔽效能测量方法，所述测量方法可以测量屏蔽材料各入射方向的屏蔽效能，使得屏蔽效能的测试更准确。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种屏蔽材料的屏蔽效能测量方法，其特征在于包括如下步骤：被测屏蔽材料将混响室分隔为电磁发射区域和电磁接收区域两部分；在所述混响室外设置信号源，信号源连接电磁发射区域的发射天线，将信号以电磁波的形式进行发射；在电磁接收区域测量安装被测屏蔽材料前的信号源的电磁参考功率为Pref；在电磁接收区域测量安装被测屏蔽材料后的信号源的电磁测量功率为Pres；测得该屏蔽材料的屏蔽效能SEdB为：进一步的技术方案在于，通过以下方法获得Pref和Pres：在电磁接收区域的中心位置布置接收天线，混响室外布置接收机，接收机与接收天线连接，通过接收机获得Pref和Pres。进一步的技术方案在于，通过以下方法获得Pref和Pres：在电磁发射区域的中心布置参考天线，混响室外布置第二接收机，第二接收机与参考天线连接后构成参考回路，通过第二接收机获得Pref；在电磁接收区域的中心位置布置接收天线，混响室外布置第一接收机，第一接收机与接收天线连接后构成测量回路，通过第一接收机获得Pres。进一步的技术方案在于，所述电磁发射区域和电磁接收区域内各设有一个搅拌器。进一步的技术方案在于，利用搅拌器旋转一周过程中测量的Pref和Pres的平均功率的估计值之比计算屏蔽材料的屏蔽效能SEdB：式中，<Pref>和<Pres>分别为参考功率和测量功率的平均估计值；式中，N为搅拌器位置数，为在第i个搅拌位置测得的参考功率，为在第i个搅拌位置接收区域接收机测得的功率。进一步的技术方案在于，当参考天线与测量天线不同时，对参考回路和测量回路进行校准，所述校准方法如下：校准时不安装被测屏蔽材料，混响室外的信号源通过定向耦合器与发射天线连接，设定信号源的校准频率为f，搅拌器的位置数为N，测量定向耦合器的前向功率Pfwd和反向功率Prev，得到入射到混响室的净功率Ptr，净功率的平均估计值<Ptr>为:式中，为第i个搅拌位置的前向功率值，为第i个搅拌位置的反向功率值；搅拌器旋转N位置数过程中，每个搅拌位置参考天线测量到的参考校准功率其平均估计值为：式中，ηref为得到参考天线与参考回路的效率，根据上式可得ηref为：式中，为第i个搅拌位置参考天线测得的校准功率值；同理可得，测量天线与测量回路的效率为ηres：式中，为第i个搅拌位置测量天线测得的校准功率值。进一步的技术方案在于，在校准完毕后，屏蔽效能测量过程中根据校准得到的参考天线及参考回路的效率＜ηref＞和测量天线及测量回路的效率＜ηres＞重新确定参考功率Pref和测量功率Pres，其中，Pref＝＜Pref＞/ηrefPres＝＜Pres＞/ηres(8)将修正过的Pref和Pres代入式计算得到屏蔽材料的屏蔽效能。本专利技术还公开了一种屏蔽材料的屏蔽效能测量系统，其特征在于：包括混响室，被测试的屏蔽材料将混响室分隔为电磁发射区域和电磁接收区域两部分；每个区域内各设有一个搅拌器，发射天线位于电磁发射区域内，发射天线与混响室外的信号源连接后构成信号发射回路；测量天线位于电磁接收区域内，测量天线与混响室外的第一接收机连接后构成测量回路。进一步的技术方案在于，所述系统还包括参考天线，所述参考天线位于所述电磁发射区域内，参考天线与混响室外的第二接收机连接后构成参考回路。本专利技术还公开了一种屏蔽材料屏蔽效能测量系统的校准系统，其特征在于：包括前述测量系统，还包括定向耦合器，所述信号源通过所述定向耦合器与发射天线连接。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术所述方法通过在混响室内安装搅拌器，然后通过被测屏蔽材料将混响室分隔为电磁发射区域和电磁接收区域，在电磁发射区域内安装发射天线，信号源和发射天线构成发射回路；在测量区域内安装测量天线，测量天线和接收机构成接收回路。被测屏蔽材料固定在混响室的中间部分，平面的屏蔽材料和混响室的金属墙壁均匀良好接触。在电磁接收区域测量安装被测屏蔽材料前的信号源的电磁参考功率为Pref，在电磁接收区域测量安装被测屏蔽材料后的信号源的电磁测量功率为Pres，并通过相关的公式可以得出被测材料各入射方向的屏蔽效能，使得屏蔽效能的测试更准确。附图说明图1是本专利技术实施例所述方法的流程图；图2是本专利技术实施例所述系统的第一种原理框图；图3是本专利技术实施例所述系统的第二种原理框图；图4是本专利技术实施例所述校准系统的原理框图；其中：1、混响室；2、被测试的屏蔽材料；3、搅拌器；4、发射天线；5、信号源；6、测量天线；7、第一接收机；8、参考天线；9、第二接收机；10、定向耦合器。具体实施方式下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。总体的，本专利技术公开了一种屏蔽材料的屏蔽效能测量方法，包括如下步骤：S101：被测屏蔽材料将混响室分隔为电磁发射区域和电磁接收区域两部分；S102：在所述混响室外设置信号源，信号源连接电磁发射区域的发射天线，将信号以电磁波的形式进行发射；S103：在电磁接收区域测量安装被测屏蔽材料前的信号源的电磁参考功率为Pref；S104：在电磁接收区域测量安装被测屏蔽材料后的信号源的电磁测量功率为Pres；S105：测得该屏蔽材料的屏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种屏蔽材料的屏蔽效能测量方法，其特征在于包括如下步骤：被测屏蔽材料将混响室分隔为电磁发射区域和电磁接收区域两部分；在所述混响室外设置信号源，信号源连接电磁发射区域的发射天线，将信号以电磁波的形式进行发射；在电磁接收区域测量安装被测屏蔽材料前的信号源的电磁参考功率为Pref；在电磁接收区域测量安装被测屏蔽材料后的信号源的电磁测量功率为Pres；测得该屏蔽材料的屏蔽效能SEdB为：

【技术特征摘要】
1.一种屏蔽材料的屏蔽效能测量方法，其特征在于包括如下步骤：被测屏蔽材料将混响室分隔为电磁发射区域和电磁接收区域两部分；在所述混响室外设置信号源，信号源连接电磁发射区域的发射天线，将信号以电磁波的形式进行发射；在电磁接收区域测量安装被测屏蔽材料前的信号源的电磁参考功率为Pref；在电磁接收区域测量安装被测屏蔽材料后的信号源的电磁测量功率为Pres；测得该屏蔽材料的屏蔽效能SEdB为：2.如权利要求1所述的屏蔽材料的屏蔽效能测量方法，其特征在于，通过以下方法获得Pref和Pres：在电磁接收区域的中心位置布置接收天线，混响室外布置接收机，接收机与接收天线连接，通过接收机获得Pref和Pres。3.如权利要求1所述的屏蔽材料的屏蔽效能测量方法，其特征在于，通过以下方法获得Pref和Pres：在电磁发射区域的中心布置参考天线，混响室外布置第二接收机，第二接收机与参考天线连接后构成参考回路，通过第二接收机获得Pref；在电磁接收区域的中心位置布置接收天线，混响室外布置第一接收机，第一接收机与接收天线连接后构成测量回路，通过第一接收机获得Pres。4.如权利要求1-3中任意一项所述的屏蔽材料的屏蔽效能测量方法，其特征在于：所述电磁发射区域和电磁接收区域内各设有一个搅拌器。5.如权利要求4所述的屏蔽材料的屏蔽效能测量方法，其特征在于：利用搅拌器旋转一周过程中测量的Pref和Pres的平均功率的估计值之比计算屏蔽材料的屏蔽效能SEdB：SEdB=10lg(<Pref><Pres>)]]>式中，<Pref>和<Pres>分别为参考功率和测量功率的平均估计值；<Pref>=1NΣi=1NPrefi,<Pres>=1NΣi=1NPresi]]>式中，N为搅拌器位置数，为在第i个搅拌位置测得的参考功率，为在第i个搅拌位置接收区域接收机测得的功率。6.如权利要求4所述的屏蔽材料的屏蔽效能测量方法，其特征在于，当参考天线与测量天线不同时，对参考回路和测量回路进行校准，所述校准方法如下：校准时不安装被测屏蔽材料，混响室外的信号源通过定向耦合器与发射天线连接，设定信号源的校准频率为f，搅拌器的位置数为N，测量定向耦合器的前向功率Pfwd和反向功率Prev，得到入射到混响室的净功率Ptr，净功率的平均估计值<Ptr>为:&...

【专利技术属性】
技术研发人员：范丽思，周星，万浩江，卢新福，潘晓东，程二威，王赟，
申请(专利权)人：中国人民解放军军械工程学院，
类型：发明
国别省市：河北;13