傳統(tǒng)的半電波暗室（SAC）或者全電波暗室（FAC）分別模擬開(kāi)闊場(chǎng)或者自由空間傳播環(huán)境，被國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)可，廣泛應(yīng)用于EMC測(cè)試中。混響室（Reverberation 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(cè)試思路。近年來(lái)，使用混響室替代傳統(tǒng)電波暗室進(jìn)行EMC測(cè)試的原理和方法得到了大量的研究和長(zhǎng)足的發(fā)展。隨著對(duì)被測(cè)設(shè)備特別是汽車產(chǎn)品的測(cè)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(mén)設(shè)計(jì)的具有較長(zhǎng)混波時(shí)間，以便讓場(chǎng)盡量擴(kuò)散的小室。混響室由屏蔽殼體、機(jī)械調(diào)諧器或攪拌器、天線、測(cè)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(chǎng)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(duì)于電磁波有很強(qiáng)的反射效用，并通過(guò)調(diào)諧器/攪拌器的轉(zhuǎn)動(dòng)等方式來(lái)不斷改變空間內(nèi)電磁場(chǎng)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(hào)，產(chǎn)生一個(gè)持續(xù)改變的電磁場(chǎng)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(lái)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(chǎng)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(chǎng)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(guò)統(tǒng)計(jì)得到一個(gè)均勻的場(chǎng)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(cè)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(chǎng)強(qiáng)不同

傳統(tǒng)電波暗室通過(guò)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(duì)電磁波多次反射，對(duì)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(cè)試場(chǎng)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(cè)試時(shí)間不同

相比傳統(tǒng)暗室，混響室測(cè)試需要更長(zhǎng)的測(cè)試時(shí)間。??

混響室測(cè)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(chǎng)均勻性；G值；時(shí)間常數(shù)；ACF/CCF/CLF

混響室測(cè)試步驟

混響室測(cè)試，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)需要遵循以下步驟進(jìn)行。

第一步：空腔體的場(chǎng)均勻性校準(zhǔn)

驗(yàn)證混響室場(chǎng)均勻性滿足標(biāo)準(zhǔn)要求；確定歸一化電場(chǎng)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(chǎng)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(duì)不同的DUT進(jìn)行測(cè)試時(shí)進(jìn)行一次。

第四步：DUT測(cè)試

使用校準(zhǔn)時(shí)記錄的前向功率來(lái)進(jìn)行DUT測(cè)試。

混響室測(cè)試系統(tǒng)

一個(gè)完整的混響室測(cè)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(mén)、攪拌槳、天線、場(chǎng)強(qiáng)探頭等。

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

信號(hào)源，用于產(chǎn)生需要的干擾信號(hào)波形

功率放大器，用于將信號(hào)源產(chǎn)生的信號(hào)放大到期望功率

功率計(jì)，用于監(jiān)測(cè)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(hào)加載到混響室中

接收天線，用于監(jiān)控測(cè)試過(guò)程中的場(chǎng)強(qiáng)

場(chǎng)強(qiáng)探頭，用于工作區(qū)間內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)確認(rèn)

3. 測(cè)試軟件，用于控制混響室以完成場(chǎng)地驗(yàn)證和自動(dòng)化測(cè)試。

圖5. 混響室測(cè)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(jiǎn)稱R&S）TS9982 EMS測(cè)試系統(tǒng)，可以完全滿足混響室的測(cè)試需求。該系統(tǒng)包括混響室測(cè)試所必須的各種測(cè)試儀器、測(cè)試附件，根據(jù)國(guó)際/國(guó)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(guò)R&S Elektra測(cè)試軟件進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)可重復(fù)的全自動(dòng)測(cè)試流程。

混響室測(cè)試自動(dòng)化軟件

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

軟件由R&S自主研發(fā)，支持所有測(cè)試所需的的R&S儀器設(shè)備、以及市場(chǎng)主流的測(cè)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(cè)試流程，將校準(zhǔn)和測(cè)試有機(jī)結(jié)合為一個(gè)整體；

測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中要求的所有參數(shù)；

多次校準(zhǔn)并進(jìn)行測(cè)試數(shù)據(jù)的對(duì)比；

僅需更新驅(qū)動(dòng)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(guò)升級(jí)實(shí)現(xiàn)新的測(cè)試需求；

平臺(tái)化軟件，簡(jiǎn)單易用。

R&S深耕中國(guó)市場(chǎng)30多年，每年為中國(guó)客戶交付超百個(gè)EMC測(cè)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(lái)，R&S始終走在EMC測(cè)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(cè)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(zhǎng)的測(cè)試和認(rèn)證新需求。

審核編輯：黃飛

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