傳統(tǒng)的半電波暗室（SAC）或者全電波暗室（FAC）分別模擬開闊場或者自由空間傳播環(huán)境，被國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)可，廣泛應(yīng)用于EMC測試中?；祉懯遥≧everberation Chamber，RVC，標(biāo)準(zhǔn)中也稱作混波室）技術(shù)采用了與傳統(tǒng)電波暗室不同的測試思路。近年來，使用混響室替代傳統(tǒng)電波暗室進(jìn)行EMC測試的原理和方法得到了大量的研究和長足的發(fā)展。隨著對被測設(shè)備特別是汽車產(chǎn)品的測試要求日益嚴(yán)苛，混響室技術(shù)也逐漸被大家所關(guān)注。

混響室工作原理

根據(jù)IEC61000-4-21（GB/T 17626.2.1）中的定義，混響室是專門設(shè)計(jì)的具有較長混波時(shí)間，以便讓場盡量擴(kuò)散的小室?；祉懯矣善帘螝んw、機(jī)械調(diào)諧器或攪拌器、天線、測試系統(tǒng)和控制軟件組成。

圖1.典型的混響室構(gòu)成（GB/T 17626.21-2014）

圖2. 一個(gè)實(shí)際的混響室內(nèi)部組成

傳統(tǒng)電波暗室需要鋪設(shè)吸波材料，盡可能吸收電磁波并避免多次反射和多徑效應(yīng)，以提高場均勻性。與此相反，混響室是一個(gè)金屬的屏蔽腔體，該金屬腔體對于電磁波有很強(qiáng)的反射效用，并通過調(diào)諧器/攪拌器的轉(zhuǎn)動等方式來不斷改變空間內(nèi)電磁場的邊界條件，從而在腔體內(nèi)部產(chǎn)生盡可能多的隨機(jī)極化的電磁波信號，產(chǎn)生一個(gè)持續(xù)改變的電磁場分布，在整個(gè)統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)，形成一個(gè)空間統(tǒng)計(jì)均勻的、各向同性、隨機(jī)極化的電磁環(huán)境，以此來模擬實(shí)際的電磁波傳播環(huán)境。

圖3.混響室內(nèi)部電磁場分布示意

與傳統(tǒng)電波暗室比較，混響室有以下特點(diǎn)：

?工作空間不同

傳統(tǒng)電波暗室假想一個(gè)工作平面，在該平面上具有相同極化方向的均勻場強(qiáng)；混響室假想一個(gè)立體的工作空間，在該空間內(nèi)部電磁波是任意極化的，并通過統(tǒng)計(jì)得到一個(gè)均勻的場強(qiáng)；相比較而言，在同樣的腔體內(nèi)部，混響室具有更大的測試空間。

圖4.混響室立體工作空間 vs. 傳統(tǒng)暗室工作平面

?結(jié)構(gòu)不同，成本不同

傳統(tǒng)電波暗室由屏蔽室、鐵氧體、吸波材料等構(gòu)成；混響室由屏蔽室、攪拌器構(gòu)成，不需要敷設(shè)鐵氧體和吸波材料，建設(shè)成本低。

??產(chǎn)生場強(qiáng)不同

傳統(tǒng)電波暗室通過吸波材料吸收大量的輸入電磁波，從而避免電波反射；混響室對電磁波多次反射，對電波的使用效率高。因此，采用比較小的輸入激勵(lì)，混響室就能夠產(chǎn)生更高的測試場強(qiáng)。

?工作頻率不同

混響室的最低工作頻率（LUF）受到混響室尺寸的限制，高頻則基本不受限。

??測試時(shí)間不同

相比傳統(tǒng)暗室，混響室測試需要更長的測試時(shí)間。??

混響室測試主要參考標(biāo)準(zhǔn)

混響室關(guān)鍵參數(shù)

設(shè)計(jì)參數(shù)：混響室尺寸；LUF；模式數(shù)；模式密度；Q值

使用參數(shù)：工作區(qū)間；LUF；場均勻性；G值；時(shí)間常數(shù)；ACF/CCF/CLF

混響室測試步驟

混響室測試，簡單來說需要遵循以下步驟進(jìn)行。

第一步：空腔體的場均勻性校準(zhǔn)

驗(yàn)證混響室場均勻性滿足標(biāo)準(zhǔn)要求；確定歸一化電場強(qiáng)度；確定工作區(qū)間。該步驟在混響室建成或者進(jìn)行重大改造后進(jìn)行一次。

第二步：腔體最大加載系數(shù)確認(rèn)

在第一步的基礎(chǔ)上，向腔體內(nèi)添加吸波材料模擬加載，以驗(yàn)證場均勻性。該步驟在混響室建成或者進(jìn)行重大改造后進(jìn)行一次。

第三步：DUT 加載預(yù)檢

“快速檢查”腔體性能，以確認(rèn)腔體的加載小于模擬加載時(shí)的最大加載。該步驟在對不同的DUT進(jìn)行測試時(shí)進(jìn)行一次。

第四步：DUT測試

使用校準(zhǔn)時(shí)記錄的前向功率來進(jìn)行DUT測試。

混響室測試系統(tǒng)

一個(gè)完整的混響室測試系統(tǒng)，主要由以下部分組成：

1. 混響室系統(tǒng)：

包括殼體、屏蔽門、攪拌槳、天線、場強(qiáng)探頭等。

2. 與傳統(tǒng)電波暗室的測試系統(tǒng)類似，混響室測試系統(tǒng)的測試設(shè)備主要包括如下部分：

信號源，用于產(chǎn)生需要的干擾信號波形

功率放大器，用于將信號源產(chǎn)生的信號放大到期望功率

功率計(jì)，用于監(jiān)測功率放大器的前向和反向功率，以確定輸入到混響室中的有效功率

發(fā)射天線，用于將干擾信號加載到混響室中

接收天線，用于監(jiān)控測試過程中的場強(qiáng)

場強(qiáng)探頭，用于工作區(qū)間內(nèi)的場強(qiáng)確認(rèn)

3. 測試軟件，用于控制混響室以完成場地驗(yàn)證和自動化測試。

圖5. 混響室測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)示意圖

羅德與施瓦茨（以下簡稱R&S）TS9982 EMS測試系統(tǒng)，可以完全滿足混響室的測試需求。該系統(tǒng)包括混響室測試所必須的各種測試儀器、測試附件，根據(jù)國際/國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)、或者客戶自有的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)，通過R&S Elektra測試軟件進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)可重復(fù)的全自動測試流程。

混響室測試自動化軟件

R&S Elektra EMC自動化測試軟件完全支持混響室的測試，提供符合標(biāo)準(zhǔn)要求的、或者客戶定制的測試流程，并輸出測試報(bào)告。Elektra具有鮮明的特色和產(chǎn)品優(yōu)勢：

軟件由R&S自主研發(fā)，支持所有測試所需的的R&S儀器設(shè)備、以及市場主流的測試附件，并可根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展；

既支持混響室校準(zhǔn)，又支持完整測試流程，將校準(zhǔn)和測試有機(jī)結(jié)合為一個(gè)整體；

測試標(biāo)準(zhǔn)中要求的所有參數(shù)；

多次校準(zhǔn)并進(jìn)行測試數(shù)據(jù)的對比；

僅需更新驅(qū)動即可適配不同的攪拌槳，兼容性強(qiáng)；

持續(xù)演進(jìn)，很容易通過升級實(shí)現(xiàn)新的測試需求；

平臺化軟件，簡單易用。

R&S深耕中國市場30多年，每年為中國客戶交付超百個(gè)EMC測試系統(tǒng)，積累了豐富的系統(tǒng)集成、交付和售后服務(wù)經(jīng)驗(yàn)。多年來，R&S始終走在EMC測試領(lǐng)域的最前沿。今天，R&S又與合作伙伴緊密配合，適時(shí)推出先進(jìn)的混響室測試整體解決方案，致力于為客戶提供優(yōu)質(zhì)的混響室系統(tǒng)集成方案和交鑰匙服務(wù)，滿足客戶不斷增長的測試和認(rèn)證新需求。

審核編輯：黃飛

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