[发明专利]一种小型化宽频带的电磁屏蔽测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种电磁屏蔽测试箱可靠性的验证方法，所述电磁屏蔽测试箱的整个屏蔽箱体分为左右两侧的两个半屏蔽箱，半屏蔽箱的内部尺寸为300 mm × 300 mm × 150 mm，每个半屏蔽箱由5块铝板组成，屏蔽板均选用厚度为5 mm的铝板，其中包括一块300 mm × 300 mm的背板，4块300 mm × 150 mm的侧板，采用电钻在铝板上特定位置打孔，孔为双排通孔；

选用厚度5 mm，夹角为90°的角铝，通过高速切割机将角铝切割为特定的尺寸，角铝边角处切割角度为45°，并采用电钻在角铝上特定位置打孔，孔位置与后续要组装的铝板相同，角铝分为三种尺寸，一种长度为300 mm，用于背板与侧板的连接固定；一种长度150 mm，用于侧板之间的连接固定；一种长度为300 mm，且一面为矩形，用于侧板与中间板的固定；两块相邻的铝板固定于同一角铝上，形成屏蔽箱相邻的两个面，角铝和铝板采用螺栓连接方式固定，将不同尺寸不同位置的铝板组装成为两个铝箱形成屏蔽箱；

为了保证两个半屏蔽箱闭合时接口处的平整度和密闭性，在两个半屏蔽箱分别安装一中间板，中间板也采用5 mm铝板，其尺寸为380 mm × 380 mm，在其中心开一300 mm ×300 mm方孔；为了方便测试时屏蔽材料板的安装，在屏蔽箱的底部和两侧安装限位块，限位块通过螺钉连接到角铝上；

采用X波段的喇叭天线，其中电磁波发射天线和接收天线均由矩形波导管，矩圆过渡，喇叭天线和聚焦透镜组成，以上部件之间通过法兰盘依次首尾连接紧固，两个波导管通过同轴线缆与矢量网络分析仪相连，为保证喇叭天线发出的电磁波完全进入屏蔽箱中，在背板的中心处留有一圆孔，用于安装和更换不同频段的喇叭天线，孔直径设计为80 mm，大于X波段最低频率8.2GHz对应波长36.6 mm的两倍；喇叭天线中间的法兰盘用以固定到屏蔽箱的背板中间位置的圆孔中；电磁波信号是由矢量网络分析仪发出，依次经过矩形波导管，矩圆过渡，喇叭天线和聚焦透镜后，进入屏蔽箱内部进行传播，再由另一组接收装置收集；

测试使用的是喇叭天线，收发天线型号相同，且喇叭天线端口有电磁波聚焦透镜，电磁波从喇叭天线中射出后，向前沿平行直线方向传播，波束较为集中，保证电磁波穿过测试窗完全投射到测试试样表面；当收发天线端口之间距离大于等于三倍波长时满足远场测试条件，测试频段在8.2-12.4 GHz时，收发天线之间的距离设计为145 mm；

框架用截面边长20mm的铝型材制成，长度方向为600 mm数量8根，宽度方向为440 mm数量4根，高度方向为400 mm数量5根，框架之间用直角连接件进行固定；两条导轨安装在框架底面上，导轨长度640 mm与框架边缘平齐，每条导轨的两端设置限位滑块，通过螺钉紧固在导轨上，防止屏蔽箱在运输过程中从导轨的末端滑出；

每个半屏蔽箱由4个滑块安装在导轨上，两条导轨上分别有两个滑块，保证屏蔽箱的平衡并且平稳滑动，测试前后使两侧屏蔽箱左右滑动以便于试样的安装和拆卸，两个半屏蔽箱底部的合适位置上设计4个水平底座，通过螺栓固定于滑块之上，

两个半屏蔽箱的内部用双面导电铜胶带贴敷，将背板与侧板之间的接缝处贴紧；吸波角锥采用吸波泡沫材料，主要用于吸收屏蔽箱内多次反射的电磁波，减少多次反射的杂散信号对屏蔽性能的影响；吸波角锥总厚度为50 mm，角锥高度30 mm，底部吸波平面结构的厚度20 mm；拼接部位的吸波角锥边缘角度为45°，保证拼接时角锥与角锥之间刚好贴合在一起，切割完毕后，将吸波角锥逐块拼装于屏蔽箱体内部；

电磁屏蔽材料样品装夹板，一块厚度为5 mm，尺寸为380 mm × 380 mm的铝板，作为测试窗，另有一块厚度为5 mm，尺寸为120 mm × 120 mm的铝板，作为测试夹板，在测试窗、测试夹板的中心位置均开一80 mm × 80 mm方孔，作为电磁波穿透被测样品的区域；此被测区域的面积及形状可根据电磁波频段与样品尺寸进行调节，如样品较小，加工一组方孔尺寸更小的测试窗和测试夹板；如果测试低频段电磁波的屏蔽性能，测试区域更大，则加工一组方孔尺寸更大的测试窗和测试夹板，在以上两个板的方孔周围边角位置上打孔，通过螺栓使测试窗和测试夹板固定在一起，测试试样置于两板中间；当测试窗和测试夹板的方孔为80 mm × 80 mm时，被测试样的尺寸为100 mm × 100 mm，测试窗和测试夹板之间的距离通过旋转螺栓进行调节，采用该屏蔽箱测试较厚的平面板状材料的电磁屏蔽性能；测试窗的外缘尺寸与中间板一致，使得测试窗与中间板保持平齐，并通过限位块放置在两个半屏蔽箱中间；

所述可靠性的验证方法包括：

测试装置的动态范围是指其所能测量到的最大屏蔽效能数值，其大小表征了系统的测试能力，测试装置在8.2-12.4 GHz频率范围内的屏蔽效能均大于102 dB，保证矢量网络分析仪、同轴传输线、喇叭天线、屏蔽箱构成的整个系统噪音足够小，不影响材料电磁屏蔽性能测试的精度，屏蔽系统设计准则对屏蔽测试装置的要求是系统的动态范围至少为100dB，

以波导法测试值为较为准确的结果，评价所述屏蔽箱在测试材料屏蔽性能方面的可靠程度，分别用波导法和所述屏蔽箱测试相同材料的电磁屏蔽性能，选取的材料为4种面密度的碳纤维表面毡，分别编号为：PY-1、PY-2、PY-3、PY-4，其面密度依次增大，测试的屏蔽效能应随面密度增大而增高，将两种方法的结果进行对比，采用所述屏蔽箱具有与波导法相近的屏蔽测试精度，说明所设计的电磁屏蔽测试箱获得可靠的结果。