【国家标准(GB)】 电磁屏蔽室屏蔽效能的测量方法

ICS33.100
中华人民共和国国家标准
GB/T12190—2006
代替GB/T12190-1990
电磁屏蔽室屏蔽效能的测量方法Method for measuring the shielding effectivenessof electromagnetic shielding enclosures2006-03-06发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
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2006-11-01实施
1范围
2规范性引用文件
3术语和定义
4初测程序
4.1准备
4.2测试计划
4.3校准
参考电平和动态范围
4.5屏蔽的预先检查程序
4.6警告
5详细的测量方法
5.1背景
5.2推荐的典型测量频率
5.3判定准则
5.4屏蔽效能的计算
5.5准备过程
5.6低频段测量（9kHz~20MHz）
5.7谐振频段测量（20MHz300MHz）5.8高频段测量（300MHz~18GHz）6测试报告·
附录A(资料性附录）基本原理
A.1基础
一些考虑
A.3腔体谐振
测量位置
A.5测量设备
附录B(资料性附录）数学公式
B.1专门的数学公式
B.2低频段(50Hz~20MHz)的屏蔽效能自
B.3谐振频段（20MHz300MHz)的屏蔽效能B.4高频段（300MHz～100GHz)的屏蔽效能.B.5用非线性单位(对数)计算
B.6动态范围的考虑
附录C(资料性附录）其他的有关信息C.1环天线共面和共轴的比较
C.2高磁导率铁磁性屏蔽室的非线性C.3测试频率的选择
GB/T12190—2006
GB/T12190—2006
附录D(资料性附录）
D.1屏蔽室的分类
D.2性能要求
测量技术选择指南
D.3仪器设备的要求
附录E（资料性附录）
E.1准备
E.2初测的频率
E.3初测方法
初测和改进
GB/T12190—2006
本标准自实施之日起代替GB/T12190—1990《高性能屏蔽室屏蔽效能的测量方法》。本标准与GB/T12190—1990相比，主要变化如下：标推的编号和名称由GB/T12190—1990《高性能屏蔽室屏蔽效能的测量方法》改为GB/T12190—2006《电磁屏蔽室屏蔽效能的测量方法》；适用的最小屏蔽室尺寸从\1.5m”改为“2.0m”；适用的频率范围从“100Hz～12.4GHz\改为\50Hz100GHz”；规范性引用文件中的引用文件改为“GB/T4365一2003电工术语电磁兼容”；增加了“动态范围”等五个术语；低频段（9kHz~20MHz）、谐频段（20MHz~300MHz）和高频段（300MHz18GHz）”取代了“频段I(100Hz20MHz）、频段Ⅱ（300MHz~1000MHz）和频段Ⅲ（1.7GHz～12.4GHz)\
取消了平均屏蔽效能的内容；
增加了测试频点；
取消了优先大环测试和备用大环测试；用小环法测试时，增加了在门的四个角的测试和双扇门的测试；增加了在谐振频段的测量方法；在高频段300MHz～18GHz，发射天线可以用偶极子天线、双锥天线、对数周期天线、喇叭天线或其他线性天线，而1990版本只能用偶极子天线（300MHz～1000MHz）和波导天线(1.7GHz~12.4GHz)。在高频段，增加了0.96GHz~1.46GHz、1.12GHz~1.7GHz频段喇叭天线的尺寸；
-1GHz以上接收天线的布置不同；一取消了多层板结构屏蔽室需要检查与双层间距尺寸有关的谐振特性测试。本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E为资料性附录。本标准由全国无线电干扰标准化技术委员会归口。本标准由信息产业部电子工业标准化研究所、东南大学负责起草。本标准主要起草人：陈世钢、蒋全兴、张戈、赵磊、周忠元。本标准于1990年首次发布。
1范围
电磁屏蔽室屏蔽效能的测量方法GB/T12190—2006
本标准规定了各边尺寸不小于2.0m的电磁屏蔽室屏蔽效能的测量和计算方法。测试频率范围为9kHz18GHz。根据需要，频率向两端可以扩展到50Hz和100GHz。如果屏蔽室用于全电波暗室或半电波暗室，则屏蔽效能的测试应在吸波材料安装以前进行。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T4365—2003电工术语电磁兼容（idtIEC60050（161)：1990）3术语和定义
GB/T4365一2003确立的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1
动态范围（DR）dynamicrange（DR）接收系统工作于线性区（参见第B.6章）的幅度范围。如果信号幅度的单位用分贝表示，则动态范围等于最大信号值与最小信号值的差值。对于屏蔽效能测量，动态范围主要取决于参考电平值与噪声电平之差。应按本标准4.4规定的方法对动态范围进行验证。它表示用那些特定设备和设置在该频点可测的最大屏蔽效能。
屏蔽室shieldingenclosure
使内部不受外界电、磁场的影响或使外部不受其内部电、磁场影响的一种结构。它通常由金属材料建成，在金属板接缝和门等处采取一定的措施以保证连续的电连接。高性能的屏蔽室在不同频率可以将电、磁场抑制一到七个数量级。3.3
屏蔽效能（SE）shieldingeffectiveness（SE）没有屏蔽体时接收到的信号值与在屏蔽体内接收到的信号值的比值，即发射天线与接收天线之间存在屏蔽体以后所造成的插人损耗。3.4
本地源local source
.距离屏蔽室非常近的、电磁能量只照射在屏蔽室表面局部区域的发射源。3.5
所有者owner
提出最终屏蔽要求并将使用屏蔽室的个人、公司或组织。3.6
测试机构testingagency
完成测试并出具报告的机构。
GB/T12190—2006
4初测程序
4.1准备
在正式测试开始之前，需要先测试参考电平和动态范围。4.2测试计划
测量前应制定测试计划并得到屏蔽室的所有者或所有者代表的同意。测试时，应依照计划进行。测试计划应包括实际测试频点、判定准则、测试部位和推荐使用的仪器清单。4.3校准
在测试开始前，任何能影响屏蔽效能测量结果的仪器都必须经过校准。应提供可溯源到国家标准的、并在设备校准周期内的最新校准日期。4.4参考电平和动态范围
参考电平应按低频（磁场）、谐振频率、高频（平面波）测试条款中的描述确定。测试布置改变时应重新确定参考电平。在每个频率测试结束后应重新测量参考电平。如果该测量值与先前的参考电平值发生了士3dB以上的变化，则应重新测试。应保证每个测试配置都有合适的动态范围，这可用以下的方法确定：用相关发射设备激励接收设备，证明设备对测试时所有可能遇到的各种发射、接收电平都仍保持在线性校准状态。在接收系统中，用校准过的衰减器改变接收机的输入，如果两者变化的分贝数相同，则表示系统工作在校准（线性）状态。这种验证在每个测试频点至少都应进行一次。动态范围至少应比被测屏蔽室的屏蔽效能大6dB。最好在测量参考电平时确定动态范围。并尽量降低周围环境（如墙，建筑物)的影响。4.5屏蔽的预先检查程序
参见附录E。
4.6警告
发射源应该由有经验的测试人员操作。在依照本标准进行测试的过程中，应保护有关人员不会受到射频辐射的伤害，并避免对测试现场附近其他电子设备造成干扰。
5详细的测量方法
5.1背景
本章详细规定了屏蔽效能的测量方法。本标准只规定测量方法，不规定具体的测试频点和屏蔽效能最小值的要求。测试频点和屏蔽效能最小值的要求由所有者决定。本标准只推荐典型的测量频率供所有者参考。在典型测量频点上的测试结果可以代表9kHz～18GHz的屏蔽效能。
详细的测量方法将测试频段分为低频段、谐振频段和高频段。在不同的频段上需使用不同的设备和测试方法
5.2推荐的典型测量频率
推荐的典型测量频率见表1，测试频点应由所有者来选择。表1推荐的典型测量频率
典型频率
9kHz~16kHz
低频段
140kHz~160kHz
14MHz~16MHz
天线类型
小环天线
小环天线
小环天线
章条号
谐振频段·
高额段
典型频率
20MHz~100MHz
表1（续）
天线类型
双锥关线
100MHz~300MHzWww.bzxZ.net
0.3GHz~0.6GHz
0.6GHz~1.0GHz
1.0GHz~2.0GHz
2.0 GHz~4.0 GHz
4.0GHz~8.0GHz
8.0 GHz~18 GHz
实际测试频点以测试计划为准。a
偶极子天线
偶极子天线
偶极子天线
喇叭天线
喇叭天线
喇叭天线
喇叭天线
6推荐在每一频段选择一个频点，但实际测试频点以测试计划为准。测试频段可以向高端或低端扩展。表2为包含扩展范围的典型测量频率范围。表2扩展范围的典型测量频率范围频率范围
50Hz~110Hz
0.9kHz~1.1kHz
35GH2~45GHz
90GHz~100GHz
判定准则
天线类型
小环天线
小环天线
喇叭天线
喇叭天线
最低可接受的通过/不通过判定准则由所有者确定。5.4屏蔽效能的计算
屏蔽效能的计算公式见表3和附录B。表3屏蔽效能的数学表达式
频率范围
9kHz~20MHz
（可向下扩展到50Hz）
20MHz~300MHz
1.7GHz~18GHz
（可向上扩展到100GHz)
上栏内所有频段
a参见附录B。
测量值
线性单位
对数单位
上栏中的各个测量值，
用dB表示
GB/T12190-—2006
章条号
章条号
屏蔽效能\/dB
S-20g
S =201e
Ss 20e
s, -101e
SE-E-E,
SE-H,-H
SE-V,-V,
SE=P,-P
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5.5准备过程
在正式测试开始前，应确认测试仪器符合4.3的校准要求；参考电平和动态范围应按4.4确定。5.6低频段测量（9kHz～20MHz）在低频段，使用具有静电屏蔽的小环来评价屏蔽室对附近磁场源的屏蔽效能。5.6.1频率范围和频段
推荐在以下三个频段内各选择一个频点进行测试：9kHz～16kHz、140kHz～160kHz和14MHz～16MHz。实际的测试频点应由所有者来决定。当频率向低端扩展到50Hz时，小环法同样适用。在较低频率，可能需要使用不同的设备以获得足够的动态范围。例如，可以增加接收环天线和/或发射环天线的匝数。5.6.2测量设备和布置
信号源、测量设备和布置应满足本条和图1的要求。0.3m
频率源！
放大器
屏蔽电缆
直径0.3m的静电屏蔽环
屏蔽室外表面
衰减器
场强测量设备
屏酸电缆
直径0.3m的静电屏蔽环
屏蔽室内表面
图1磁场测试配置示意图
5.6.2.1磁场源
磁场由直径为0.3m的静电屏蔽环中的电流来产生。如果使用阻抗匹配装置，普通的信号发生器加上放大器就可提供所需的环电流。5.6.2.2接收天线
接收天线是连接到场强仪、频谱分析仪或类似设备的直径为0.3m的静电屏蔽环。5.6.3初测
在测量屏蔽室性能之前应该考虑到高磁导率铁磁性屏蔽室的非线性特性（参见附录C)。5.6.3.1屏蔽缺陷
因为在14MHz~16MHz频率范围内容易发现屏蔽缺陷，所以极力推荐在该频率范围内进行磁场测试，并确定有问题的区域。
5.6.4参考场强的测量
在没有屏蔽室时，将接收环天线与发射环天线相距：0.6m与屏蔽室壁厚度之和（这是实际测量时两个环天线间的真实距离）；并且使两个环天线处于同一平面（共面法）。此时测得的场强即为参考场强。
与此同时，按4.4和5.6.3确定动态范围是否合适。5.6.5测量方法
5.6.5.1设备的布置和设置
测试布置如图1和图2所示。发射环与接收环离屏蔽室壁的距离均为0.3m，两者应共面并垂直4
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于屏蔽墙、天花板或其他待测平面。在每一个频点和测试位置，信号源的输出值为5.6.4中测量参考场强值时的输出值。
在测试过程中，通常使发射环天线固定不动，面将接收环天线升高或降低（至少在共平面上移动接缝总长的1/4），以保证测得最坏的情况。应使用检测仪器的最大读数来确定屏蔽效能。在寻找最坏的情况时允许发射环和接收环近似共面，但最终测量时应保证两者共面。5.6.5.2测量位置
对单扇门，应在图2a)和图2b)所示的14个位置上进行小环测试。环面应垂直于门缝。对于水平门缝，要求环位于拐角和门缝的中间；对垂直门缝，要求环分别位于拐角、距门顶部和门底部的1/3处。垂直接缝的上端和下端应按图2b)进行测试。对多扇门，上述的测试位置分别应用于每扇门，见图2b)和图2c)。对尺寸超过1.5mX2.5m的门，应再增加一些测试位置以保证两个测量点间距不超过1m。采用板材构件的屏蔽室，其接缝区域的电性能是不均匀的。不连续区域是指用铆接、螺接、钎焊或熔焊连接的部位。不连续处的测试方法与门的测试方法基本相同，只是这时不论水平还是垂直接缝，环的中心都应位于每一接缝的中点（见图2d))。W4/2
a）单扇门的量
c）双扇门的测量
b)门的测量
d）接缝的測量
图2低频测试中环天线的标准位置0.3m
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e）拐角接缝局部可接近时的测量注：D为环天线的直径，
图2（续）
f）拐角接缝完全可接近时的测量如果从外观上看不到构件板缝的位置，应借助结构的设计图纸或其他文件来试着确定接缝的位置或板材的尺寸。如果插入的非屏蔽材料离屏蔽壁足够近，仍能满足环天线和屏蔽室之间规定的耦合距离，则图2所示的测试位置应尽量用于可接近的区域。可接近的拐角缝隙应按照图2f)进行测试，不能完全接近的拐角测试布置见图2e）。每个可以接近的构件板都要进行测试。
通风孔、接口板或连接器板的屏蔽性能测试与接缝的测试方法相似。以通风孔为例，环的平面应垂直于：装有通风孔的板以及该板和通风孔所形成的各接缝，延伸的环平面应通过或尽量通过缝的中心点。环的边缘应离开所测平板0.3m。测试时，屏蔽室正常使用时需要的辅助设备（例如风机或风扇等）应正常就位；不是屏蔽室正常工作所需的部分则应在测试前移出屏蔽室。对单个或少量的几个同轴穿墙式连接器，只需在一个位置上测试。在电源线、信号线和控制线滤波器处的屏蔽性能也要测试。对滤波器的外壳进行测试时，应在每个滤波器的穿人点处测试，以及在未经过钎焊或熔焊处理的缝隙（如果适用）处测试。5.6.6低频段屏蔽效能的计算
如果测量值用线性单位表示，则屏蔽效能按照公式(B.1)和公式（B.2)计算；如果使用对数单位，则屏蔽效能按照公式(B.5b)和公式(B.5c)计算。5.7谐振频段测量（20MHz~300MHz)本方法直接测量电磁发射源在屏蔽室所有可以接近表面的影响。人射场可能不是平面波，尤其在该频率范围的低端。屏蔽室的几何形状和物理尺寸对测试结果可能有明显的影响。5.7.1频率范围和频段
本条规定了20MHz～300MHz频率范围内的标准测试程序。因为大多数屏蔽室的最低谐振频率都在该频段内，所以在测试时要尽量避开这些频率点。屏蔽室的所有者如果出于某种目的或其他原因，要求获得屏蔽室在本频段的性能时，则不管潜在谐振是否有影响，测试都必须进行。测试应该在所有者规定的、并列入测试计划的频点上进行。应尽可能避免在5.7.5.3中确定的屏蔽室谐振频率上或接近谐振频率的频点上进行测试。5.7.2测量设备和布置
信号源、测量设备和布置见5.7.2.1~5.7.2.3及图3、图4。5.7.2.1电磁场源
在20MHz～100MHz频率范围内，给双锥天线施加功率激励电磁场；在高于100MHz时，给半波偶极子天线施加功率激励电磁场。加给天线的功率应足够大以产生所需的测量动态范围。6
接收天线
场强检测仪
衰减器
年衡/不平
衡变换器
同电线
连接器
（或开门）
C≥0.3m，双维接收天线
接收天线与
屏蔽壁的距离
屏数室
平衡/不平衡
变换递
双维发射天线
接收天线与发特
天线之间的距离
信号源
制支架
8）谐振范围参考测量布置（水平极化），20MHz～100MHz场强检测仪
平衡/不平衡
变换器
同轴电缆
连接器
(或开门）
C≥0.3m,
接收天线与
冠药聪的质惠
双维接收天线
双锥发射天线
接收天线与发射
天线之间的露离
信号源
b)谐振范围参考测量布置（垂直极化)，20MHz～100MHz发射天线
C2-2m，
发射天线与
接收天线之
间的距离
天线高度
接收天线与
屏敲壁之间
的距离
天线与地之
间的距离
c）谐振范围参考测布置
水平极化，20MHz~100MHz
接收天线
GB/T12190—2006
发射天线
发射天线与
接收天线之
间的距离
天线高度
接收天线与
屏蔽墅之间
的距离
天线与
之间的距
离≥0.3m
d）谐振范围参考测量布置
垂直极化，20MHz~100MHz
图3谐振范围参考电平测试配置示意图7
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5.7.2.2接收天线
接收天线与发射天线应为同类型天线。如果用偶极子天线，应选入/2（入是与测试频率对应的波长）偶极子天线。将天线的输出通过平衡/不平衡变换器、同轴电缆连接到场强测量设备。上述电缆应与天线的轴向垂直并至少保持1m距离。应使用带连续铁氧体护套的电缆，或者使用在电缆两端和中间都套有磁环的电缆。由于互连电缆可能无意谐振（参见附录A.3.3），必要时可以更换电缆。测量结果中应记录电缆的长度和类型。
5.7.2.3场强测量设备
场强测量设备可以是接收机、频谱分析仪或其他类似设备。5.7.3初测
测试前为探测屏蔽室的缺陷（目的是进行修复），可以参照附录E对屏蔽室进行初测。在本标准中，初测不是必须的。
5.7.4参考电平的测量
将发射天线和接收天线都置于屏蔽室外并保持规定的距离，通过检测设备测出信号的参考电平。按图3测量参考电平。对上述两种类型的天线，测量方法相同。屏敲室
平衡/不平衡
变换器
接收天线与屏敲
壁之间的距离
双接收天线在
有的位置和极化方
向上进行扫描
双锥发射天线
Cg发射天线与测试
表面之间的距离
见5.7.5.1
信号源
沐制支架
a）谐振范围测量布置（发射天线水平极化），20MHz～100MHz屏蔽室
平衡/不平衡
变换器
双锥接收天线在所
双锥发射天线
C≥0.3m，
有的位置和极化方
C一发射天线与测试
接收天线与屏蔽向上进行扫摘
壁之间的距离
表面之间的距离
见5.7.5.1
信号源
制支架
b）谐振范围测量布置（发射天线垂直极化），20MHz～100MHz图4谐振范围测试配置示意图
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