一種測(cè)試復(fù)雜電磁環(huán)境下織物材料屏蔽效能的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種測(cè)試復(fù)雜電磁環(huán)境下織物材料屏蔽效能的方法，其步驟包括：（1）構(gòu)建一放置在混響室內(nèi)的、表面設(shè)置窗口和第一波導(dǎo)孔的空心金屬腔體，所述空心金屬腔體內(nèi)置場(chǎng)強(qiáng)計(jì)和第一攪拌器；（2）搭建混響室工作環(huán)境；（3）將被測(cè)織物材料緊貼覆蓋在所述窗口上，開啟攪拌器，其每步進(jìn)旋轉(zhuǎn)一次就記錄一次此時(shí)場(chǎng)強(qiáng)計(jì)采集的電場(chǎng)強(qiáng)度，計(jì)算平均電場(chǎng)強(qiáng)度值記作E1；（4）撤去所述窗口上的被測(cè)織物材料，保持步驟1中場(chǎng)強(qiáng)計(jì)位置不變，保持步驟3所有參數(shù)不變，計(jì)算其平均電場(chǎng)強(qiáng)度值記作E2；（5）采用公式SE=20*log(E1/E2)（1）計(jì)算被測(cè)織物材料的屏蔽效能SE。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單快捷，測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確可靠，不受窗口大小影響。
【專利說明】一種測(cè)試復(fù)雜電磁環(huán)境下織物材料屏蔽效能的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測(cè)試織物材料屏蔽效能的方法，屬于屏蔽效能測(cè)試【技術(shù)領(lǐng)域】，更適用于測(cè)試復(fù)雜電磁環(huán)境下織物材料屏蔽效能的測(cè)試。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，常用的材料屏蔽效能測(cè)試方法主要有屏蔽室窗口法、法蘭同軸法、ASTM同軸傳輸線法、ASTM-ES-7雙盒法和改進(jìn)的MIL-STD-285測(cè)量法等，這些標(biāo)準(zhǔn)方法一般通過單一平面電磁波垂直輻照來測(cè)試屏蔽效能。然而在實(shí)際使用當(dāng)中，屏蔽材料往往需要屏蔽比這種理想化測(cè)試環(huán)境復(fù)雜、惡劣很多的電磁環(huán)境。比如在武器裝備、工業(yè)控制儀器室、交通車輛等領(lǐng)域，以及大型裝備的儀器艙、客機(jī)和航天器的客艙、工作艙、移動(dòng)通訊的多輸入多輸出環(huán)境等，這些環(huán)境中有來自外部環(huán)境的電磁威脅，也有來自內(nèi)部空間的個(gè)人電腦、移動(dòng)通訊設(shè)備等個(gè)人電子設(shè)備的電磁干擾，由于電磁場(chǎng)與腔室屏蔽墻壁或外殼的多次反射而形成相對(duì)復(fù)雜的電磁環(huán)境，在NASA報(bào)告中稱為“腔室內(nèi)電磁環(huán)境”。此時(shí)，米用傳統(tǒng)的屏蔽效能測(cè)試方法就無法準(zhǔn)確評(píng)估材料對(duì)于這類型電磁環(huán)境的屏蔽能力。
[0003]混響室是一種新興的電磁兼容性測(cè)試場(chǎng)地，能夠提供電磁波傳播方向多樣、極化方式隨機(jī)的電磁環(huán)境，可用于輻射抗擾度、輻射發(fā)射、天線效率和屏蔽效能等電磁兼容性測(cè)試。由于混響室提供的電磁環(huán)境與材料在實(shí)際使用中遇到的電磁環(huán)境情況更為接近，所以混響室法材料屏蔽效能測(cè)試結(jié)果貼近實(shí)際，是未來評(píng)價(jià)材料屏蔽能力的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。
[0004]為此，國際電工委員會(huì)提出將開有測(cè)試窗口的一個(gè)小混響室放置于混響室內(nèi)，并在測(cè)試窗口加載受試材料，通過對(duì)比大、小混響室內(nèi)的平均功率值來計(jì)算材料的屏蔽效能。然而該方法無法消除測(cè)試窗口對(duì)結(jié)果的影響，其中最顯著的一個(gè)問題就是在未加載受試材料時(shí)，因測(cè)試窗口的孔徑耦合效應(yīng)，得到的屏蔽效能值并不為零。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種操作簡(jiǎn)單快捷，測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確可靠，不受窗口大小影響，對(duì)各種被測(cè)織物材料普遍適用的實(shí)用性強(qiáng)的測(cè)試復(fù)雜電磁環(huán)境下織物材料屏蔽效能的方法。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
步驟1:構(gòu)建一空心金屬腔體，在所述空心金屬腔體表面設(shè)置窗口和第一波導(dǎo)孔，將場(chǎng)強(qiáng)計(jì)和第一攪拌器放置在所述空心金屬腔體內(nèi)，將所述空心金屬腔體放置在混響室內(nèi)；步驟2:搭建混響室工作環(huán)境:
通過光纖穿過波導(dǎo)孔將空心金屬腔體內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)計(jì)的信號(hào)傳出，所述光纖再經(jīng)過混響室壁上的第二波導(dǎo)孔傳出至計(jì)算機(jī)，所述混響室內(nèi)、空心金屬腔體外放置第二攪拌器和發(fā)射天線.步驟3:將被測(cè)織物材料緊貼覆蓋在所述窗口上，設(shè)置發(fā)射天線的參數(shù)并啟動(dòng)，同時(shí)開啟第一攪拌器和第二攪拌器； 所述第一攪拌器和第二攪拌器每步進(jìn)旋轉(zhuǎn)一次就記錄一次此時(shí)場(chǎng)強(qiáng)計(jì)采集的電場(chǎng)強(qiáng)度，計(jì)算其平均電場(chǎng)強(qiáng)度值記作E1 ；
步驟4:撤去所述窗口上的被測(cè)織物材料，保持步驟I中場(chǎng)強(qiáng)計(jì)位置不變，保持步驟3中發(fā)射天線的參數(shù)不變，保持第一攪拌器和第二攪拌器的攪拌效率不變，所述第一攪拌器和第二攪拌器每步進(jìn)旋轉(zhuǎn)一次就記錄一次此時(shí)場(chǎng)強(qiáng)計(jì)采集的電場(chǎng)強(qiáng)度，計(jì)算其平均電場(chǎng)強(qiáng)度值記作E2 ；
步驟5:采用如下公式(I)計(jì)算被測(cè)織物材料的的屏蔽性能SE:
SE=20*log(E1/ E2)(I)。
[0007]所述被測(cè)織物材料通過法蘭緊貼覆蓋在窗口上。
[0008]所述發(fā)射天線的方向?qū)?zhǔn)混響室內(nèi)距離其最近的角落。
[0009]所述步驟3中第一攪拌器和第二攪拌器的步進(jìn)轉(zhuǎn)速一致。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:(I)本方法避免了在其內(nèi)、外兩側(cè)分別設(shè)置場(chǎng)強(qiáng)計(jì)，僅需在空心腔體內(nèi)設(shè)置一個(gè)場(chǎng)強(qiáng)計(jì)，測(cè)試結(jié)果不受窗口大小的影響，測(cè)試設(shè)備更簡(jiǎn)單，測(cè)試結(jié)果更穩(wěn)定，重復(fù)性更好。(2)由于對(duì)窗口的大小沒有要求，對(duì)于某些成本較高的織物材料或某些因本身特性關(guān)系無法做大的織物材料，更加適用，使用范圍廣。(3)利用在混響室中產(chǎn)生的多個(gè)方向電磁輻射，更接近實(shí)際工作中的電磁環(huán)境，較依據(jù)單一方向一列波輻射的測(cè)試結(jié)果更具實(shí)用性。(4)除根據(jù)被測(cè)織物材料的需要選擇合適窗口的空心腔體進(jìn)行測(cè)試外，無需添加新的設(shè)備，易于在混響室條件下推廣應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]附圖1為本發(fā)明的測(cè)試方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合說明書附圖1和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明:
所述空心金屬腔體為邊長(zhǎng)為55*50cm的矩形，窗口為直徑為45cm的圓孔。如附圖1所示，其操作步驟如下:
步驟1:構(gòu)建一空心金屬腔體，在所述空心金屬腔體表面設(shè)置窗口和第一波導(dǎo)孔，將場(chǎng)強(qiáng)計(jì)和第一攪拌器放置在所述空心金屬腔體內(nèi)，將所述空心金屬腔體放置在混響室工作區(qū)域內(nèi)；
步驟2:搭建混響室工作環(huán)境:
通過光纖穿過波導(dǎo)孔將空心金屬腔體內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)計(jì)的信號(hào)傳出，所述光纖再經(jīng)過混響室壁上的第二波導(dǎo)孔傳出至計(jì)算機(jī)，所述混響室內(nèi)、空心金屬腔體外放置第二攪拌器和發(fā)射天線.步驟3:將被測(cè)織物材料緊貼覆蓋在所述窗口上，設(shè)置發(fā)射天線的參數(shù)并啟動(dòng)，同時(shí)開啟第一攪拌器和第二攪拌器并使其轉(zhuǎn)速一致；
所述第一攪拌器和第二攪拌器每步進(jìn)旋轉(zhuǎn)一次就記錄一次此時(shí)場(chǎng)強(qiáng)計(jì)采集的電場(chǎng)強(qiáng)度，計(jì)算其平均電場(chǎng)強(qiáng)度值記作E1 ；
步驟4:撤去所述窗口上的被測(cè)織物材料，保持步驟I中場(chǎng)強(qiáng)計(jì)位置不變，保持步驟3中發(fā)射天線的參數(shù)不變，保持第一攪拌器和第二攪拌器的攪拌效率不變，所述第一攪拌器和第二攪拌器每步進(jìn)旋轉(zhuǎn)一次就記錄一次此時(shí)場(chǎng)強(qiáng)計(jì)采集的電場(chǎng)強(qiáng)度，計(jì)算其平均電場(chǎng)強(qiáng)度值記作E2 ；
步驟5:采用如下公式(I)計(jì)算被測(cè)織物材料的的屏蔽性能SE:
SE=20*log(E1/ E2)(I)。
[0013]實(shí)施例2:所述空心金屬腔體的邊長(zhǎng)為55*50cm的矩形，將所述窗口改為30*30cm的方孔，其他條件不變，重復(fù)上述步驟f 5，可以發(fā)現(xiàn)，測(cè)試結(jié)果不受窗口大小的影響。
[0014]所述被測(cè)織物材料通過法蘭緊貼覆蓋在窗口上。
[0015]所述發(fā)射天線放置在混響室內(nèi)，其距離混響室內(nèi)各個(gè)角落的距離不同，發(fā)射天線的對(duì)準(zhǔn)方向?yàn)榛祉懯覂?nèi)距離其最近的那個(gè)角落。
[0016]所述步驟3中第一攪拌器和第二攪拌器的步進(jìn)轉(zhuǎn)速一致。
[0017]本方法避免了在其內(nèi)、外兩側(cè)分別設(shè)置場(chǎng)強(qiáng)計(jì)，僅需在空心腔體內(nèi)設(shè)置一個(gè)場(chǎng)強(qiáng)計(jì)，測(cè)試結(jié)果不受窗口大小的影響，測(cè)試設(shè)備更簡(jiǎn)單，測(cè)試結(jié)果更穩(wěn)定，重復(fù)性更好。
[0018]由于對(duì)窗口的大小沒有要求，對(duì)于某些成本較高的織物材料或某些因本身特性關(guān)系無法做大的織物材料，更加適用，使用范圍廣。
[0019]利用在混響室中產(chǎn)生的多個(gè)方向電磁輻射，更接近實(shí)際工作中的電磁環(huán)境，較依據(jù)單一方向一列波輻射的測(cè)試結(jié)果更具實(shí)用性。
[0020]除根據(jù)被測(cè)織物材料的需要選擇合適窗口的空心腔體進(jìn)行測(cè)試外，無需添加新的設(shè)備，易于在混響室條件下推廣應(yīng)用。
[0021]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)該涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種測(cè)試復(fù)雜電磁環(huán)境下織物材料屏蔽效能的方法，其特征在于步驟如下: 步驟1:構(gòu)建一空心金屬腔體，在所述空心金屬腔體表面設(shè)置窗口和第一波導(dǎo)孔，將場(chǎng)強(qiáng)計(jì)和第一攪拌器放置在所述空心金屬腔體內(nèi)，將所述空心金屬腔體放置在混響室內(nèi)； 步驟2:搭建混響室工作環(huán)境: 通過光纖穿過波導(dǎo)孔將空心金屬腔體內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)計(jì)的信號(hào)傳出，所述光纖再經(jīng)過混響室壁上的第二波導(dǎo)孔傳出至計(jì)算機(jī)，所述混響室內(nèi)、空心金屬腔體外放置第二攪拌器和發(fā)射天線.步驟3:將被測(cè)織物材料緊貼覆蓋在所述窗口上，設(shè)置發(fā)射天線的參數(shù)并啟動(dòng)，同時(shí)開啟第一攪拌器和第二攪拌器； 所述第一攪拌器和第二攪拌器每步進(jìn)旋轉(zhuǎn)一次就記錄一次此時(shí)場(chǎng)強(qiáng)計(jì)采集的電場(chǎng)強(qiáng)度，計(jì)算其平均電場(chǎng)強(qiáng)度值記作E1 ； 步驟4:撤去所述窗口上的被測(cè)織物材料，保持步驟I中場(chǎng)強(qiáng)計(jì)位置不變，保持步驟3中發(fā)射天線的參數(shù)不變，保持第一攪拌器和第二攪拌器的攪拌效率不變，所述第一攪拌器和第二攪拌器每步進(jìn)旋轉(zhuǎn)一次就記錄一次此時(shí)場(chǎng)強(qiáng)計(jì)采集的電場(chǎng)強(qiáng)度，計(jì)算其平均電場(chǎng)強(qiáng)度值記作E2 ； 步驟5:采用如下公式(I)計(jì)算被測(cè)織物材料的的屏蔽性能SE: SE=20*log(E1/ E2)(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試復(fù)雜電磁環(huán)境下織物材料屏蔽效能的方法，其特征在于:所述被測(cè)織物材料通過法蘭緊貼覆蓋在窗口上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)試復(fù)雜電磁環(huán)境下織物材料屏蔽效能的方法，其特征在于:所述發(fā)射天線的方向?qū)?zhǔn)混響室內(nèi)距離其最近的角落。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)試復(fù)雜電磁環(huán)境下織物材料屏蔽效能的方法，其特征在于:所述步驟3中第一攪拌器和第二攪拌器的步進(jìn)轉(zhuǎn)速一致。
【文檔編號(hào)】G01R31/00GK103743985SQ201410032787
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】程二威, 王慶國, 劉逸飛, 潘曉東, 萬浩江, 周星, 王平平 申請(qǐng)人:中國人民解放軍軍械工程學(xué)院