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电波暗室/电磁屏蔽室/屏蔽盒/机房检测

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发布时间：2025-07-22 16:08:44 更新时间：2025-07-21 16:08:44

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

电波暗室/电磁屏蔽室/屏蔽盒/机房检测：保障电磁环境纯净的关键

电波暗室、电磁屏蔽室、屏蔽盒以及通信机房是现代电子信息技术发展不可或缺的基础设施。它们在产品研发、测试认证、信号保护、信息安全等领域扮演着至关重要的角色。电波暗室主要用于模拟开阔场环境，进行电磁辐射骚扰（EMI）和电磁抗扰度（EMS）测试；电磁屏蔽室则侧重于隔离外部电磁干扰，为内部设备或测试提供纯净的电磁环境；屏蔽盒主要用于小型设备或器件的局部隔离测试；而通信机房（尤其是屏蔽机房）则需确保其内部运行的敏感通信设备免受外部电磁干扰，同时防止内部信号泄漏造成信息安全隐患。对这些特殊电磁环境的性能进行严格、定期的检测，是确保其功能有效、数据可靠、运行安全的根本保障。检测的核心目标是验证其电磁屏蔽效能（Shielding Effectiveness, SE）及其他关键参数是否持续满足设计规范和使用要求。

核心检测项目

针对这些电磁屏蔽结构，主要的检测项目包括：

屏蔽效能（SE）检测： 这是最核心的指标，衡量结构体在不同频率点（通常覆盖低频如10kHz/100kHz到高频如1GHz/10GHz/18GHz甚至更高）对电磁波的衰减能力。需分别测试电场、磁场和平面波（微波）的屏蔽效能。对于机房，还需关注关键区域（如门、窗、通风口、波导管、线缆接口、拼接缝隙等）的屏蔽效能。
场均匀性检测（仅电波暗室）： 评估暗室内部静区（Quiet Zone）内的场强分布均匀程度，这对辐射抗扰度（RS）测试的准确性至关重要。
背景噪声电平检测： 测量屏蔽空间内部的本底电磁噪声水平，确保其足够低，不会淹没被测设备的微弱信号或影响敏感度测试。
谐振频率检测（电波暗室/屏蔽室）： 识别腔体结构的固有谐振频率点，这些点可能导致屏蔽效能下降或测试结果异常。
接地系统电阻检测（机房/屏蔽室）： 测量接地电阻值，确保良好的接地，保障人员设备安全及屏蔽效果。
滤波性能检测（供电/信号线滤波器）： 评估线缆穿越屏蔽体处安装的滤波器的插入损耗性能。
屏蔽体完整性检查： 目视或借助仪器检查屏蔽体（包括屏蔽门、簧片、焊接/拼接点、通风波导板等）是否存在物理损伤或老化导致的潜在泄漏点。

关键检测仪器

完成这些专业检测需要依赖一系列精密的电磁测量仪器：

信号源/射频信号发生器： 产生所需频率和功率的测试信号。
接收机/频谱分析仪： 用于精确测量经屏蔽结构衰减后的信号强度或背景噪声电平。
场强探头/天线：
- 磁场探头（环天线）： 用于低频（如10kHz-30MHz）磁场屏蔽效能测试。
- 电场探头： 用于电场屏蔽效能测试。
- 双锥天线、对数周期天线、喇叭天线： 用于较高频段（如30MHz-18GHz/40GHz）平面波屏蔽效能测试及场均匀性测试。
功率放大器： 在抗扰度测试或需要大功率信号源驱动时使用。
近场探头组： 用于精确定位屏蔽体（尤其是门缝、接缝、通风口、线缆接口等）上的电磁泄漏点。
网络分析仪： 可用于测量滤波器性能、传输损耗等。
接地电阻测试仪： 测量接地系统的电阻值。

主要检测方法

根据不同的检测对象和项目，采用的标准方法也不同：

屏蔽效能（SE）常用方法：
- 小环法（MIL-STD-285/改进）： 经典方法，使用一对环天线分别置于屏蔽体两侧，测量磁场的插入损耗，主要针对低频磁场（<200MHz）。
- 转移阻抗法（同轴法）： 常用于测试屏蔽电缆或连接器的屏蔽效能。
- 天线远场法： 最广泛使用的方法，符合大多数国际国内标准。发射天线置于屏蔽体外，接收天线置于屏蔽体内（或相反），测量不同频率点信号的衰减。需要严格控制距离（满足远场条件）和天线高度/极化方式。
- 混响室法（IEC 61000-4-21）： 利用混响室产生统计均匀且各向同性的场，特别适合大型屏蔽室/暗室整体屏蔽效能的快速评估。
场均匀性检测方法（IEC 61000-4-3/GB T 17626.3）： 通常在暗室静区内按特定网格（如1.5m x 1.5m平面，16点）放置场强探头，在特定频率点发射信号，测量并计算各点场强与标称值的偏差及均匀性。
背景噪声扫描： 使用接收机和适当天线在屏蔽空间内进行频谱扫描。
谐振频率检测： 通常通过测量屏蔽空间的S参数（输入阻抗或回波损耗）或使用时间域门技术来识别。
泄漏点扫描： 在屏蔽体外利用信号源激发，在屏蔽体内使用近场探头或小型天线沿着接缝、门框、接口等处细致扫描，查找场强异常的“热点”。

遵循的检测标准

检测工作必须严格依据相关国际、国家或行业标准进行，以确保结果的权威性和可比性：

屏蔽效能通用标准：
- 国际：IEEE Std 299.1 (大型屏蔽体 > 2m), IEEE Std 299.2 (小型屏蔽体 < 2m，如屏蔽盒/柜)。
- 中国：GB/T 12190-2021 《电磁屏蔽室屏蔽效能的测量方法》(替代旧版GB/T 12190-2006)。
- 美国：MIL-STD-285 (已废止，但仍有参考价值)。
电波暗室相关标准：
- 国际：CISPR 16-1-4, IEC 61000-4-3 (场均匀性), IEC 61000-4-21 (混响室)。
- 中国：GB/T 6113.104 (CISPR 16-1-4等同), GB/T 17626.3 (IEC 61000-4-3等同)。
- 美国：ANSI C63.4, ANSI C63.25 (1-18 GHz暗室)。
机房/屏蔽机房相关标准：
- 国际/中国：ISO/IEC 27001 (信息安全管理，含物理环境安全)，GB/T 2887-2011 《计算机场地通用规范》(含电磁环境要求)，GB 50174-2017 《数据中心设计规范》(对屏蔽机房有专门要求)。
接地标准： GB 50169-2016 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》。
滤波器标准： MIL-STD-220A (滤波器插入损耗测试方法)。