开放测试场地与封闭测试场地

对于任何使用天线于一个诸如OATS的开放测试场地进行EMC测量时所存在的一个问题是，有一部分来自EUT的发射会被周围环境中所存在的，很强的广播或其他合法的无线电发射信号所淹没。这一点对使用一个近场和电流探头的测试通常来讲不是一个问题。所有的无线电和EMC接收机以及除了低成本以外的所有频谱分析仪都会提供一个解调的输出（在家用收音机的情况下则是一个扬音器或耳机）。所以通过仔细聆听往往就可以判断出信号是否来自EUT。而播音员和音乐、私人通话的声音则显然是来自广播台站或来自一个私人移动无线电发射机。随着时间的推移，读者很快就会熟悉来自电传机和其他数据通信、TV频道和办公室内照明设备所引起的具有各自特征的噪声。

在测试人员无法对发射是否出自EUT作出判断的场合，只要简单的切断EUT供电电源开关即可。但要注意有些产品即便处在准备状态时仍会可能具有相当高电平的发射（比如用于AC电机驱动的逆变器）。因此，此时有必要将所有的AC供电电源或DC电源与EUT完全断开。倘若所检测到的发射消失了，而在EUT重新启动后又再次出现，显然该发射并非由环境中的电磁噪声所引起。有时要用上述的过程反复进行好几次测试才能将EUT本身的发射与外界噪声区别开来。

有些分析仪和接收机或它们的测试软件设置有帮助识别上述两类信号的A-B功能，有时称之为环境（外界）抵消功能。其基本出发点或设想是在EUT关闭情况下进行测量，并将结果储存为B。然后在打开EUT情况下再重复做相同的测量，并储存为A。A-B功能的基本原理是在每个所测量的频率上，外界干扰从“EUT+外界”中扣除，剩下来的就只是EUT的发射了。虽然这个主意听起来很不错，但这个方法具有严重的不足和限制：它不能处理（或对付）外界的随机的变化或突发情况。并且当EUT的发射与外界干扰处在相同频率时，这个方法将无法做出准确的判断。这里的随机变化或突变是指外界信号的出现和消失是完全随机的。这种随机的出现和消失常会发生在VHF波段，并常会由手提式或移动无线电发射机所引起。

地下停车场或地下室在用作具有天线的测试场地时具有较为安静的RF环境。它与将测试移至远郊甚至偏远的乡村（离开人类文明越远越好）所起到的效果相类似。

试图改善开放场测试的外界问题的一个日益变得普遍的选用的方法是使用封闭场。封闭场基本上是一个与普通外界屏蔽的环境。人们可以对它的内部电磁环境进行控制。由平板金属构成的屏蔽室可以大大衰减外界干扰，并且制作上也并不会过于困难。即便是购买一个商品化的这类屏蔽室，成本也不会很高。由导电纤维制成的屏蔽帐篷价格相当合理，并且在不用时可以折叠起来或搬运到一个新的位置上（请参阅图4-1-11）。

图4-1-11 一个小型低成本屏蔽帐篷

（Velcro：维可牢一种尼龙制粘搭链）

对任何屏蔽室来讲，要具有连续的，没有任何缝隙（不论尺寸大小）的金属表面（蒙皮）是至关重要的。但这样一来会使得门和通风系统的设计和安装变得相当困难。屏蔽室的另外一个必须认真克服的是所有进出屏蔽室的AC馈电电源和信号都要完成适当的滤波。并且还要将它们的滤波器直接搭接到屏蔽室的金属壁上。可以相当合理地认为，要为一个屏蔽室制作一个金属门或具有金属衬里的门，并在其四周安装有导电密封衬垫以防止破坏屏蔽室的屏蔽效果恐怕是设计制造一个屏蔽室过程中的单一的一个最为困难的部分。在绝大多数的情况下，从专业生产厂家购置一个商品化的完整屏蔽门和它的框架总是最为合算的。

问题是，平面金属屏蔽室和屏蔽帐篷会出现很强的内部反射和RF谐振。后面所要介绍的搅拌模式技术（混响室技术）的使用会对这些谐振起到良好地抑制作用和效果。否则的话，屏蔽室谐振的存在会造成巨大的测量误差，高达±30dB的误差并不罕见。

RF吸波器的使用是一种降低这类谐振波幅的良好方法。目前使用的吸波器具有两种类型：大楔型（尖锥型）和大平板型。它们通常分别由掺碳的发泡材料和铁氧体贴面材料制成。楔形吸波器重量很轻但要占据很大的空间，并且如发生火警，它在燃烧中会产生有毒气体。铁氧体贴面重量则很重，而大多数普通的金属屏蔽室不能承受大量的这类很重的材料（特别是它们从顶棚上脱落下来会造成严重的人员伤害事故）。这两种材料在价格上都很昂贵。因此为了降低成本，要正确选择它们的安装位置。为了获得最佳效价比，有些有能力的EMC咨询公司以及屏蔽室设计工程师会使用相当复杂的计算机软件来计算吸波器的安装位置。

许多EMC测试实验室在一个OATS进行完整符合性测试前通常都会使用屏蔽室来判别一个EUT所发射的频率。这样做会有助于大大缩短令人讨厌的冗长外界信号辨别过程所花费的时间。

然而，在具有熟练的技能、经验和对屏蔽室内谐振有着明确概念条件下，即使是一个具有很少或根本没有安装吸波器的平面金属屏蔽室的使用也会有助于产品的研制、诊断和QA中的EMC性能的改善。(www.xing528.com)

不论是就预符合测试（前期一致性测试），还是完整符合性测试而言，越来越差的外界环境使得屏蔽室测试变得越来越具有吸引力。但具有良好NSA的屏蔽室要求安装大量的RF吸波器，往往要求使用RF吸波器来覆盖屏蔽室的所有内壁、门和顶棚（天花板）。大尺寸的楔形（尖锥形）吸波器和重量巨大的铁氧体贴面的使用意味着具有良好NSA的屏蔽室需要从一开始就要将它们的安装考虑在设计中。除了地平面为金属外，所有其他内壁均采用吸波器衬砌的屏蔽室称之为半吸波室（在有些书籍和文章中将半吸波室翻译为半吸波暗室或半电波暗室。而将全吸波室翻译为全吸波暗室或全电波暗室或简称电波室）。图4-1-12所示的是在SEOUAL的一个很大的这类半吸波室的照片。

图4-1-12 一个大型半电波暗室

倘若一个公司已购买了一个用于辐射抗扰度测试的（请参阅本篇第4章的有关内容）全吸波室（在地平面上也安装有吸波器的吸波室），那么它们也可以用它来进行预符合辐射发射测试。由于全电波暗室不存在地面反射所以也就不需要进行高度扫描。虽然这样做节省了测试时间，但要记住辐射发射限值线必须降低6dB。

搅拌模式测试具有令人感兴趣的是，既可以用于辐射发射测试也具有用于抗扰度测试的可能。这类由平面金属构成的屏蔽室根本不安装任何吸波器。搅拌器是由电机驱动的，用安装有一个很大的金属桨轮来完成对周围的谐振模“搅拌的”。该桨轮的每个叶片特别设计成具有不同的角度和不规则的形状以最大化“搅拌”过程的随机性。其基本出发点是要求桨轮的每一个完整旋转过程中，EUT和天线都会经受到每个不同频率谐振的峰值。此时，甚至无需将天线对准EUT。

在过去十年中人们对有关搅拌和调谐模暗室（有时称之为混响室或混波室）进行了大量的研究。在文献[“Reverberation chambers”，Proceedings of the IEEE Symposium on EMC，Seattle1999，Volume 1 pages 1 to 34（包括6篇文章）]和文献（NPL Reports CEM 11 August 1998 and CETM 13 September 1999，Luk R Arnaut，National Physical Laboratory）中列出了其中的几篇文章。特别是后者，虽然包括有一些关于搅拌混响室的结构内容，但有关搅拌模混响室研究的文章和论文多着重于数学方面的讨论。关键是在低频时，需要尺寸非常大的混响室才能得出精确的结果。图4-1-13所示的是DERA的大型搅拌模混响室。在频率低到80MHz时它频率响应都会被认为是平坦的（没有谐振峰值的出现）。换句话讲，只有在频率≥80MHz以上时，它才会获得搅拌过程随机性的最大化。然而即便是一个大型搅拌模混响室的成本也会远低于典型的电波暗室或半电波暗室。虽然在较低频率上它们不能提供精确的结果，但它们的确仍可能提供一些有用的信息。况且它们还为辐射抗扰度测试节省了花费。因为它们不需要功率很大的或很贵重的RF功率放大器。但由于测试方法的基本出发点不同，为了可以放心地使用搅拌模技术于符合性测试则仍需要收集到足够多的有关“金产品”的测试关数据。模调谐是一个也可以使用的有关技术。

图4-1-13 用于频率≥80MHz的搅拌模混响室

有些制造厂商现在还供应用于辐射发射测量用的屏蔽测试小室。这些小室的内部容积要比普通屏蔽室要小得多。因此任何电缆的捆绑和布线方式对测量结果的可重复性都是至关重要的。最为常见的这类小室就是所谓的吉赫横电磁波室（GTEM）。文献（Tim Williams.“Using GTEM cells for emissions testing”Approval，Nov/Dec 1999）描述了它在发射测试中的应用。还有一个私人组织的GTEM使用者协会，其目的是为所有使用GTEM的用户提供一个相互交流信息和讨论各自心得的平台。

如前所述，许多制造厂商生产各类不同的用于发射测试的小室。它的尺寸可以从大到如一个小的房间到小到可以在膝盖上使用。所有这些小室和GTEM一样，有关它们在研制、诊断和QA测试应用中与完整符合性测试的相关性信赖度问题都日益变为业内人士所关注的焦点。

使用“金产品”方法来获得可靠性的一个问题是，在实际应用中可能无法将一个OATS测试中的正式布局容纳在所选择的一个室内。因此需要一个经过修改的“金产品”。而该“金产品”又必须具有与修改前的完全相同的电子单元、电缆及完全相同的运行软件版本。我们已知道，由于电缆布线的任何小小变化都会使OATS和小室测试之间的结果跟着发生变化。但通过与在一定时间周期内不断使用一个给定的产品技术所获得的结果的比较，将会使我们形成在小室内单元和电缆布局的一个固定的方式。再加上，其他测试步骤也将会导致我们对小室内测量结果所造成的差异和在小室内测量的可靠性有着越来越清楚的理解。