一種測試復(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)置場強(qiáng)計和第一攪拌器；（2）搭建混響室工作環(huán)境；（3）將被測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場強(qiáng)計采集的電場強(qiáng)度，計算平均電場強(qiáng)度值記作E1；（4）撤去所述窗口上的被測織物材料，保持步驟1中場強(qiáng)計位置不變，保持步驟3所有參數(shù)不變，計算其平均電場強(qiáng)度值記作E2；（5）采用公式SE=20*log(E1/E2)（1）計算被測織物材料的屏蔽效能SE。本發(fā)明的優(yōu)點是操作簡單快捷，測試結(jié)果準(zhǔn)確可靠，不受窗口大小影響。
【專利說明】一種測試復(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)明涉及一種測試織物材料屏蔽效能的方法，屬于屏蔽效能測試【技術(shù)領(lǐng)域】，更適用于測試復(fù)雜電磁環(huán)境下織物材料屏蔽效能的測試。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，常用的材料屏蔽效能測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試屏蔽效能。然而在實際使用當(dāng)中，屏蔽材料往往需要屏蔽比這種理想化測試環(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)部空間的個人電腦、移動通訊設(shè)備等個人電子設(shè)備的電磁干擾，由于電磁場與腔室屏蔽墻壁或外殼的多次反射而形成相對復(fù)雜的電磁環(huán)境，在NASA報告中稱為“腔室內(nèi)電磁環(huán)境”。此時，米用傳統(tǒng)的屏蔽效能測試方法就無法準(zhǔn)確評估材料對于這類型電磁環(huán)境的屏蔽能力。
[0003]混響室是一種新興的電磁兼容性測試場地，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試。由于混響室提供的電磁環(huán)境與材料在實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試結(jié)果貼近實際，是未來評價材料屏蔽能力的技術(shù)發(fā)展趨勢。
[0004]為此，國際電工委員會提出將開有測試窗口的一個小混響室放置于混響室內(nèi)，并在測試窗口加載受試材料，通過對比大、小混響室內(nèi)的平均功率值來計算材料的屏蔽效能。然而該方法無法消除測試窗口對結(jié)果的影響，其中最顯著的一個問題就是在未加載受試材料時，因測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單快捷，測試結(jié)果準(zhǔn)確可靠，不受窗口大小影響，對各種被測織物材料普遍適用的實用性強(qiáng)的測試復(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，將場強(qiáng)計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)場強(qiáng)計的信號傳出，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，同時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場強(qiáng)計采集的電場強(qiáng)度，計算其平均電場強(qiáng)度值記作E1 ；
步驟4:撤去所述窗口上的被測織物材料，保持步驟I中場強(qiáng)計位置不變，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場強(qiáng)計采集的電場強(qiáng)度，計算其平均電場強(qiáng)度值記作E2 ；
步驟5:采用如下公式(I)計算被測織物材料的的屏蔽性能SE:
SE=20*log(E1/ E2)(I)。
[0007]所述被測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)置場強(qiáng)計，僅需在空心腔體內(nèi)設(shè)置一個場強(qiáng)計，測試結(jié)果不受窗口大小的影響，測試設(shè)備更簡單，測試結(jié)果更穩(wěn)定，重復(fù)性更好。(2)由于對窗口的大小沒有要求，對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)生的多個方向電磁輻射，更接近實際工作中的電磁環(huán)境，較依據(jù)單一方向一列波輻射的測試結(jié)果更具實用性。(4)除根據(jù)被測織物材料的需要選擇合適窗口的空心腔體進(jìn)行測試外，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)明的測試方法流程圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合說明書附圖1和實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明:
所述空心金屬腔體為邊長為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，將場強(qiáng)計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)場強(qiáng)計的信號傳出，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，同時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場強(qiáng)計采集的電場強(qiáng)度，計算其平均電場強(qiáng)度值記作E1 ；
步驟4:撤去所述窗口上的被測織物材料，保持步驟I中場強(qiáng)計位置不變，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場強(qiáng)計采集的電場強(qiáng)度，計算其平均電場強(qiáng)度值記作E2 ；
步驟5:采用如下公式(I)計算被測織物材料的的屏蔽性能SE:
SE=20*log(E1/ E2)(I)。
[0013]實施例2:所述空心金屬腔體的邊長為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)，測試結(jié)果不受窗口大小的影響。
[0014]所述被測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)各個角落的距離不同，發(fā)射天線的對準(zhǔn)方向為混響室內(nèi)距離其最近的那個角落。
[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)置場強(qiáng)計，僅需在空心腔體內(nèi)設(shè)置一個場強(qiáng)計，測試結(jié)果不受窗口大小的影響，測試設(shè)備更簡單，測試結(jié)果更穩(wěn)定，重復(fù)性更好。
[0018]由于對窗口的大小沒有要求，對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)生的多個方向電磁輻射，更接近實際工作中的電磁環(huán)境，較依據(jù)單一方向一列波輻射的測試結(jié)果更具實用性。
[0020]除根據(jù)被測織物材料的需要選擇合適窗口的空心腔體進(jìn)行測試外，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，將場強(qiáng)計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)場強(qiáng)計的信號傳出，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，同時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場強(qiáng)計采集的電場強(qiáng)度，計算其平均電場強(qiáng)度值記作E1 ； 步驟4:撤去所述窗口上的被測織物材料，保持步驟I中場強(qiáng)計位置不變，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場強(qiáng)計采集的電場強(qiáng)度，計算其平均電場強(qiáng)度值記作E2 ； 步驟5:采用如下公式(I)計算被測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】G01R31/00GK103743985SQ201410032787
【公開日】2014年4月23日 申請日期: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 申請人:中國人民解放軍軍械工程學(xué)院