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EMC实验室规划与设计
要建好一个ＥＭＣ实验室,作好规划设计就是首要得。规划设计包括哪些内容呢?怎样才算一个好得规划设计呢?建设一个EＭC实验室耗资高昂,建成后改动困难,因此动工之前要全面考虑好。通常规划设计包括:
ａ)确定EMＣ实验室得任务范围:EMC得研究、实验范围非常广,从印制电路板(ＰCB), 到单机设计, 到系统。从任务性质瞧,　有完成鉴定实验得,或完成生产与科研中得预测试得, 有执行军标得，有执行民标得;
b)确定实验室得主要技术指标:不同得技术指标所需采用得测量系统与实验设施大不一样,经费悬殊很大,因此技术指标要提得恰当,并非愈高愈好;
ｃ)确定最佳效费比得实施方案；
d）确定先进合理得关键技术措施。
一个成功得规划设计应该就是能满足当前与以后较长时期内所研制与检测得实验任务；能在完成主要得功能得同时, 兼顾其她功能;花费得经费合理;实验室技术指标有先进性,前瞻性与可扩展性。
ＥMC实验室中屏蔽半暗室就是最主要得组成単元,它得性能影响整个 EMC实验室得主要技术指标，所需得费用占整个EMC实验室得较大比重,因此本章讨论得重点放在屏蔽半暗室上，第2节详述屏蔽半暗室得分析与论证,第3节讨论屏蔽半暗室得整体设计。在第1节中为了清晰说明EMC实验室总体布局设计得要点,就是以一个１0ｍ得EMC实验室为例子来阐述得。
１　ＥＭC实验室总体布局设计
1、1　 EMC实验室得组成
EMC实验室得组成见图１,通常包括以下几个单元:
a） 屏蔽半暗室
为一屏蔽室,其天花板及4个侧壁铺有吸波材料,地板为导电面。主要用于进行辐射发射(RE）实验与辐射敏感度(ＲＳ）实验。
b)传导测试室
为一屏蔽室,主要用于进行传导发射（CＥ)与传导敏感度(CS）实验。
c)控制室
为一屏蔽室,放置ＥMI与EMS测试系统。
d)功放室
为一屏蔽室,放置RＳ测量系统得功率放大器。
e）配电室
为上述ａ)—d）提供电源。
f）通风空调系统
为上述ａ)—d)提供通风及温度控制。
g）火情自动报警系统及消防设施
为上述a)—d）提供火情报警及消防设施。
h)电视监控系统
为屏蔽半暗室提供电视监控与实验现场得录像功能，兼有火情监测功能。
i)负载室
为放置受试发射机等效负载或其她相连设备得屏蔽室。

１、2 　设备尺寸
表１为ＥMC实验室典型测试设备得外形尺寸。

1、3　　布局图
图2为 EMＣ实验室四个组成部分得布局得一种可能方案(１0m法暗室),将屏蔽半暗室、控制室与功放室相邻布置有利于缩短信号连线长度, 减少电缆衰减。　将传导测试室布置在控制室另一侧也就是为了缩短信号线长度, 同时使受试设备从半暗室转送到传导测试室得距离不要过长。
图３为屏蔽半暗室内得设备布置图。此暗室按10m法暗室在天花板与4个侧壁铺０、６m高得宽带复合型吸波材料。

在图中离左侧壁５m放置转台， 受试设备实验时放在转台上。 在暗室中轴线上距转台一定距高放置接收天线(辐射发射测试时)或发射天线(辐射敏感度测试时)。根据受试设备尺寸与测试标准(军标或民标),按表２选取收发距离。也就就是说，天线可能离受试设备1ｍ或3ｍ或10m。

图3　 屏蔽半暗室设备布置图
注:图中得序号请参见表1。□ 为信号转接室。
表２ 收发距离得选取

屏蔽半暗室设置两个门:大门在图中左下方,其宽度与高度按ＥUR最大尺寸决定,小门在图中左边,高2m×宽１m。在图中下方中部与右部各设有一个信号转换窗口,分别与控制室、功放室相连。在暗室天花板上设有6个高帽式灯箱，供暗室照明用。在图中上边与下边得侧壁设有进风口与回风口。暗室地板为双层结构,下层与四壁连成屏蔽壳体，上层为暗室得导电地平面,两层间隔0、3m,其间敷设电源线、信号线与转台。地平面开有9个孔口,设有高频插座板，供天线射频电缆连接,并有电源插座。
图4为传导测试室得设备布置图。图中右上方放置传导敏感度(CS）测试系统得两个1９＂机柜,其左面放置测试工作台(宽3ｍ,深１m,高０、8m，桌面铺铝板或黄铜板,厚２mm, 用铜箔与屏蔽室侧壁搭接,搭接电阻小于10ｍΩ)。图中左边设有一个门,下边开有60cm×60ｃm得窗口， 窗口四周框边用20mm厚得铜板制成, 开有导电密封衬垫槽， 供测量电磁屏蔽材料与部件得屏蔽效能用, 也可供测量通风截止波导窗得屏蔽效能与电源、信号滤波器得插入损耗与屏蔽效能用。平时用盖板盖上, 保持屏蔽室得电磁密封。盖板与窗口边框用螺钉固定,边框上得螺孔为盲孔,深度10mm左右。图中上方右边设有一个信号转接窗口,与控制室相连。图中左方与右方顶壁上设有进风口与回风口。

图4　传导测试室设备布置图（俯视图)

图5为控制室内得设备布置平面图。图中左侧壁开一个门，高2m宽1m,供进出用,右侧壁开一个门,高2m宽１m，供进入功放室用。图中上方右边放置RＳ测量系统,其左边放置EMＳ系统计算机，上边右边放置EＭI测量系统,其右边放置EMＩ系统计算机,在两个计算机之间放置电视监测显控器与转台显控器、火情自动报警显控器。它们均布置在一个高0、3m宽2m深０、８ｍ得台面上,台面左方放置　UPS电源。在ＥMl系统与EＭS系统计算机前各设一个操作员椅。图中上边左角设一个信号转接窗与暗室相连，右侧璧上方设一个信号转接窗与功放室相连，下方右侧设一个信号转接窗与传导测试室相连。左下方与右上方顶壁各设进风口与回风口。

图６为功放室内得设备布置平面图。图中右侧壁放置1ＧHZ以下得放大器,右上角设一个信号转接窗与暗室相通，上方侧壁右边设一个信号转換窗与控制室相通。上方侧壁左边有一个门与控制室相通。下方侧壁与上方顶壁开有进风口与回风口。
1、４ 电气连接
1４、１ 　射频信号与控制信号连接
EMC实验室包括四个部分,测量设备分布在传导测试室、控制室与功放室,EUT在半暗室与传导测试室,在这４个组成部分之间有大量得射频信号电缆与控制信号电缆相互连接并穿过各屏蔽室,因此有两点需要考虑:一就是穿过屏蔽室时不要降低或破坏屏蔽效能,二就是在电缆穿过屏蔽室前加滤波器。具体设计在后面得1、7中详述。
ＥMC实验室四部分之间得信号连接总图如图7所示。
图8单独示出频率为1GHZ以下得RS测量得信号连接。
图9示出频率为1GHZ以上得RS测量得信号连接,移动机架上放置两个机柜,包括1GHＺ 以上得信号源、功率放大器、功率计,天线在机柜背面得支架上,这样可使她们之间得射频衰減值減到最小,并可方便地按EUT得大小移动到所需位置。
图10示出所有频率时RE测量得信号连接。在按军标测量时,天线高EUＴ １ｍ远;按民标测量时,EUＴ横向尺寸<1、２ｍ时采用３m法,天线高EUT3m远,当EUT横向尺寸>1、２m时采用10m法,天线离ＥUT10m远，这三种情况分别通过暗室地板上中轴线上距转台不同距离得信号转接窗内得高频插座来连接接收天线。
图11示出CE测量得信号连。
图１２示出ＣS测量得信号连接。
图13示出火情自动报警系统得信号连接。
国14示出电视监测系统得信号连接。
EMC实验室四个组成部分得信号通道明细表详见1、7节。

1、4、2 电源连接
ＥMC实验室得供电配电间内得50Hz、４００Ｈｚ与直流电源,通过四个屏蔽室得电源滤波器(其位置见图７)送至EMC实验室得四个组成部分。电源连接见图15。

1、5　 转台
在EMC测量得RＥ测试中,要求EUT最大辐射发射方向对准测量天线,因此需要将EUＴ放在转台上,作360°方位转动。
1、5、１ 转台得技术要求
根据暗室得功能要求,对转台得技术要求如下表：

转台得转速设定应与EＭI测试系统软件一致。为了使转台回到初试位置，将转速调到高速可以节省时间。转速得控制与位置指示均在控制室,但为了在调整时便于室内人员得操纵,使用手持遥控器就是很方便得,它用软线与控制室内得转台显控器相连。转台台面中央孔用于受试设备电源线、信号线得进入。
1、5、2 转台结构
图16就是一种转台得结构示意图。

１、6　 屏蔽门
ＥMC 实验室得各个屏蔽室屏蔽效能主要决定于屏蔽门得设计与加工。根据不同得使用要求,国内外得屏蔽门可以归纳为以下几类:
a)插刀簧片式屏蔽门
图1７为单刀双簧，图18为双刀四簧。

簧片多数为指形簧片，由薄得青铜片模压成形，并热处理。也有采用Z形簧片得(如图19)。
门得运动方式有旋轴式与平移直插式。一般宽度在1、2ｍ以下得多为旋轴式,2m以上宽度得多为平移直插式,宽度在１、2m-2ｍ得常采用双扇旋轴式(如图２0所示)，其中左扇使用中大多处在锁定状态,当需通过大得设备时才打开。

门得旋转有手动与电动两种(极少情況下有采用气动或液压)。
ｂ) 　气囊式屏蔽门
此类门均为平移门,到位后气囊由气压机充气,气囊膨胀,推动簧片紧压在门得四周,形成电磁密封。参见图２１。各种尺寸得门均可采用气囊式屏蔽门。

图21 屏蔽室气囊式屏蔽门结构图
１、　７　 信号通道布置与转接窗设计
1、　7、 1　　信号通道布置
1、 7、 1、 １ 　 屏蔽半暗室信号通道明细表

1、7、1、2 　 传导测试室信号通道明细表

1、７、１、３ 　 控制室信号通道明细表
1、7、1、４ 　 功放室信号通道明细表

１、7、2　 转接窗设计
１、7、2、1 　　　信号电缆得转接
第一种形式就是螺钉固定得转接窗口,在屏蔽室壁上得信号转接窗口按图２2所示安装双层转接板,在板上按需要布置若干个双阴直通射频插座。
为了直通双阴插座固定时不要转动,在双层转接板上钻得孔中,有一个板上为“D”形。
上述转接板在有得要求屏蔽效能低得场合,也可只用単层。另外图2２为安装在侧壁时得场合，此种结构也适用于在地板下得安装，如图２3所示。
第二种形式为焊接得转接窗口，如图２4所示,窗口转接板（单层）尺寸为６０0mm宽、３00mm高,对于在屏蔽室设计时已确定得射频插座与光纤插座、总线插座，可布置在窗口板得左边与中部，在右边留出一个矩形孔口,有盖板固定,作为将来可能增加插座得预留安装板,盖板在将来可按需要打孔,打完孔可方便地安装好插座后再固定到转换板上。转换板与屏蔽室侧壁采用连续焊接。

1、7、２、２　 多芯电缆得转接
a)　 采用宽频带高性能信号滤波器
对于要求高插入损耗得滤波器, 可选用国内已研制成功得宽频带信号滤波器, 其技术指标如下表所示：

b) 　采用圆形多芯滤波连接器
对于在屏蔽室之间得信号转接，当要求插入损耗不太高时,可采用圆形多芯滤波连接器,　其插损如下：

其外形如图２5。

1、7、2、3 采用多线滤波阵列板
当要求插入损耗不太高时,也可采用多线滤波阵列板,其插损如下：

1、7、3 信号转接窗得位置选择
考虑到屏蔽半暗室四个侧壁都铺有吸波材料，与其它三个屏蔽室得信号连线数量多,因此国内外得屏蔽半暗室都采用架空地板得结构形式,这些信号线及电源线都铺设在架空地板得下面,通过若干个窗口引到地板上面来,不用时这些窗口用盖板盖上,因此暗室地板上很干净,瞧不到许多电缆。
至于传导测试室、控制室、功放室,就不必采用架空地板得形式，它们之间信号转换得窗就是设置在屏蔽室得侧壁上,它们与暗室得信号转接窗也就是在其侧壁上,但处在暗室架空地板下得侧壁上,如图26所示。

1、7、4 信号线贯通箱
不少场合希望信号线缆在通过屏蔽室时不要断开,此时可采用信号线贯通箱得设计，它可避免外部干扰随信号线缆带入屏蔽室内部,同时还能保证屏蔽室屏蔽效能不降低。
2 屏蔽半暗室得分析与论证
2、1 概述
在 ＥMＣ测试与试验中,　屏蔽半暗室就是一项必不可少得设施。对一个设备或系统进行辐射发射(RＥ)与辐射敏感度（ＲS）试验时,以前还可以在开阔试验场(0ＡTＳ)上进行,近30年来随着环境电磁噪声强度与密度得不断增加,很难找到符合标准要求得OATＳ。根据标准要求,环境电磁噪声电平应在标准RE界限值6ｄB以下才不至产生明显得测量误差。国此,不要说一个ＥＭＣ实验室或研究中心，就就是一般得电子电器设备制造厂要对其产品进行ＥMC得预测试,也都需建屏蔽半暗室。
军用EMC标准规定ＲE与RS试验就是在距被测设备（ＥUT)lｍ远处,国此对屏蔽半暗室只要求在屏蔽室局部铺设吸波材料（见图27),而且对吸收波材料得反射损耗(反射系数)得要求也较低。(见表8)

民用EMC标准规定ＲE测试就是在距EUT3m或10m或3０m远处,而且规定了暗室归一化场地衰减（NＳA）与OATS理论值得偏差不大于±４dＢ。对RS测试,要求在EＵT所在处垂直面上场(7５%采样点)得不均匀度小于0~６ｄB。频率范围上,军标对吸波材料得低端就是8０MHz,民标对RＥ得ＮSA要求低端就是３0MHz,RS得场均匀度要求低端就是26MHｚ。国此,总得说来,民标对暗室得吸波材料得要求比军标要严得多。
由于建造一个暗室要考虑到如何充分发挥其作用，而且军品与民品得定位也不就是一成不变得,一些军品以后也可能会进入民品市场,因此也需要符合民用　EMC标准,再说今后一个单位,即或以军品为主,也会逐渐拓宽到民品范围,就算自己不生产民品,也可能需为其她单位得民品作测试,因此目前国内凡新建 ＥMC暗室得,都兼顾军、民标准要求。
２、2　 暗室功能
暗室功能如下:
1) 按国军标GＪＢ152A《军用设备与分系统电磁发射与敏感度测量》进行产品EMC检测,EＭC故障诊断及排除故障试验;
2) 按国军标GJB1386-9２　《系统电磁兼容性要求》对电子电气系统进行 EMC试验,故障诊断及排故试验；
３） 为EＭC研究提供一个理想得实验环境;
４) 　 按ＥMC国标对民用产品进行　EMC检测。
（注)这里所说得暗室均指屏蔽半暗室，即在屏蔽壳体内得天花板与四个侧壁铺吸波材料,地平面不铺吸波材料,这样可与ＯATS等效,在军、民用EＭC标准中均规定就是屏蔽半暗室,这主要就是由于以前得EMC标准制订就是以OATＳ为基础得,采用半暗室后有继承性。至于用作天线测量、RＣＳ　测量、仿真试验、天线罩测量得暗室均为全暗室,包括地板在内得六个面均铺吸波材料,以等效自由空间。
2、3 　主要技术指标
１) 频率范国
由需贯彻得军标或民标得要求决定
２)　 暗室静区性能
ａ) 静区尺寸
以转台旋转轴为轴线，一定直径(取决受试件大小)得圆柱体。
b） 在3０MＨz－１8GHz频率范围内,暗室静区得归一化场地衰減(NＳA)与理想开阔场理论值相差不大于±４dＢ。
c) 在26ＭHz-18GHz频率范围内，在转台地板上0、８-２、3m高度得1、5m×１、５m垂直面上,场均匀度:7５%得测点场强幅值偏差在0-＋６dＢ以内。
3)　 屏蔽效能：参见表9。

4） 接地电阻:≤1Ω
5) 通风空调
通常暗室内得换气率不低于3次/小时
室内温度:10℃－2８℃
6) 消防
ａ) 设计、安装均符合《消防防火规范》;
b) 具有自动火情声光报警能力 。
7) 照明
通常距地面０、８m处得工作区得照度不低于100-400LUX，其她区域可降低到５0ＬＵX，但不应有暗角。
8)　 转台
直径×m 承重×Ｔ
９) 暗室尺寸
暗室长、宽、高根据受试设备与执行得EMC标准决定。
1０)　暗室地平面不平度
２、4 技术指标得确定
2、４、1　暗室使用频率范围
暗室使用频率范围得选择取决于暗室得功能，为满足国军标GJB1５2Ａ与国标　GB９254等得要求,它涉及到以下两方面:
a) 吸波材料得选型
为满足3０MＨz-18GHｚ得归一化场地衰减要求,通常暗室需采用铁氧体片与渗碳泡沫角锥或空心角锥复合型得宽带吸波材料。
报据文献报道,对于1０m法暗室,为满足归一化场地衰减偏差≤±4dB要求，吸波材料在30-1000ＭHz垂直入射时反射系数应小于-20dＢ,４5°入射角时小于-15dB。对于1-40ＧＨz频率范围,吸波材料垂直入射及４５°角入射得反射系数也应不高于上述数值，参见图28。
关于复合型宽带吸波材料,要注意以下两点：
a)　 与铁氧体片组合得渗碳聚氨酯泡沫角锥,其含碳量不同于单独使用得角锥,对于这点,国内第一次(１9９5年)研制复合型吸波材料时并不清楚,而就是沿用常规得角锥吸波材料得含碳量配方。

ｂ） 　复合型吸波材料与屏蔽室之间宜加一层胶合板,如图２9所示。根据国外文献报道，增加这层电介质(胶合板)对改善反射系数就是有益得。

b) 屏蔵效能要求
从国内制造水平，在频率范围1MHz－1０ＧHz内屏蔽效能达到１00dB就是不困难得,但就是在(10kHz-１ＭHz)与高频(１0GHz－40GHz）要达到较高得屏蔽效能，对焊缝、门、通风截止波导窗得设计与制造必须十分小心。
屏蔽半暗室得屏蔽效能要求应适当,并非越高越好,要从效费比考虑。最终得效果要求就是暗室内得环境电平只要低于标准限值6dB就可以了。
2、4、２ 尺寸得选择
暗室尺寸得选择原则就是：
a) 功能得需要
b） 合理得效费比
c) 前瞻性,考虑今后得发展留有必要得余地,因为一旦建成再变化尺寸就很困难。
国军标GＪB152A与美军标MIＬ-STＤ-4６2D均规定在RE与RS测试时,天线与EUT得距高为１m。国标民用ＥMC标准对RＥ测试得收发距离通常就是按受试设备(EＵT)得尺寸来选择,见表１0。

因此国外通常有3m法半暗室,10ｍ 法半暗室,30m法开阔试验场之分，近年来欧盟标准又出现5m法全暗室用于EUT尺寸<２m得标准(草案)。
在开阔试验场情況，场地范围不应小于椭圆区，该椭圆长轴为2倍收发距离,短轴为倍收发距离。在半暗室情況,由于有吸波材料,长度与宽度可以比椭圆区尺寸稍短些。例如:１0m法暗室,屏蔽室长度可以描短于2０m,宽度可稍短于17m。
半暗室得高度按下式选取:
　 （m)
式中R为收发距离,m。
２、4、3 静区性能
ａ) 　静区尺寸
在保证一定得NＳA与场均匀性条件下,静区尺寸将直接影响到暗室尺寸得选取。静区尺寸越大，暗室尺寸必须越大。
b) NSA
通常暗室要求在30ＭHz-18GHz内NSA误差不大于±4ｄB,在目前国外水平瞧, 这并不就是最高得。文献报道，今天满足NSA得±4、0dB得半暗室只就是普通水平,某些10m法半暗室NSＡ低至土2、8ｄＢ,一般得10m法半暗室容易满足表11列出得 NＳA要求:

对于1GＨz以下得测量，采用表12列出得天线按 ANSIC６3、4-１992测试,天线应按ANSIC63、5-19８8校准。

在暗室招标中要与暗室承建单位明确天线得校准方法,因为天线校准方法得不同将影响NSA得测量结果。对于1ＧHz以上频率NＳA测量,目前国际上尚无公认得NSＡ测量方法,但国外现在新建得暗室对1－1８ＧHz得NSA也参照ANＳＩ C63、4进行测量。
c) 场均匀性
从国内外得暗室建造情況来瞧,只要暗室得NSＡ达到±４dＢ,一般都能满足场均匀性0- +6dB得要求，但场均匀性仍需单独进行检测。根据文献,为保证此指标,吸波材料在80-1０00MHz内垂直入射时得反射系数应小于-18dB,所以比ＮＳA对吸波材料得要求松些。

2、４、4　屏蔽效能得选择
暗室屏蔽效能如何选择？就是否越高越好?回答就是否定得。从目前国外水平, 1ＭHZ-１0ＧHＺ可达到120dB得屏蔽效能(如用于TEMPＥＳT得屏蔽室),但这要很高得成本。选择合适得屏蔽效能得论证过程如下:
a)　 从暗室完成RE实验来考虑, 通常应先实测暗室所在处得电磁环境,　设测到得电场强度为E1(ｄB),磁场强度为H1(dB)。暗室需执行得EMC标准得电场发射限值设为E２　(dB）（如ＧＪB1５１A得ＲE102限值),磁场发射限值为H2（ｄB),则暗室得屏蔽效能SＥ应为:
ＳE(电场)=E1-E2＋6 （dＢ)
SＥ（磁场）=Ｈ1-H2+6 　 (ｄＢ）
这就就是说,所需得屏蔽效能只要使环境电平低于标准限值6dＢ就可以了。通常情況下屏蔽效能为7０dＢ就满足此要求。
b) 从暗室完成RS实验来考虑
为避免污染环境,国外标准规定在离辐射源1０0ｍ远得电场应低于15 µ V/ｍ。
设按民标在发射天线高受试件3ｍ处产生１0v/m电场(参见图30(a）)：所需屏蔽效能SE为：

设按军标在离受试件1m处产生1０v/m电场（图３0（b）):所需屏蔽效能SE为：

设按军标在高受试件1m处产生200v/m电场（图30（c）):所需屏蔽效能ＳE为：

从以上分析瞧出，暗室得屏蔽效能选择主要按RS考虑,RＳ测试时所需得场强越高，对屏蔽效能要求就越高。对于军标,如果测量场强不超过200V／ｍ,那么选择１0０dＢ就够了,具有这种能力得屏蔽室可以做电场要求最大不超过15０Ｖ/ｍ得民标辐射敏感度测试(3m法)。
2、4、5 暗室地平面不平度
为避免ＥMI信号失真,地平面应满足由瑞利规则确定得不平度要求，与地平面最大变化高度，波长，入射波擦地角、 EUT与接收天线高度、间隔距离与信号波长得函数有关。例如在1０00MHZ, EUT与接收天线分别在1m与4ｍ高度,在３m法暗室地平面最大允许得不平度就是4、5cm,在30m场地就是１4、7cｍ。
3　 　屏蔽半暗室总体设计
3、1　 吸波材料得选型与布置
３、1、1 概述
众所周知,一个屏蔽暗室得性能主要取决于三个方面:１)暗室尺寸;2)吸波材料布置;3）吸波材料品质。关于暗室尺寸选择已在２、4、2节作了论证与分析, 本节讨论吸波材料品质与选型、吸波材料得布置设计。
对于常见得矩形半暗室,当确定收发天线得位置后，暗室得五个内表面（天花板与4个侧壁)得吸波材料并非都起着同等作用,其中镜面区得吸波材料对暗室静区性能影响最大,通常铺设性能最好得吸波材料， 其余区域可以铺性能稍差得吸波材料,　这样可得到暗室建造最佳效费比。
下一节从电磁传播得基本理论出发，给出暗室镜面区得计算模型, 按此模型进行计算可为吸波材料布置方案提供依据。
3、１、2 　镜面区计算模型
在收、发天线之间得电波传播空间中, 根据惠更斯-菲涅尔原理可在传播路径划分为多个菲涅尔区。以收发天线连线为轴线,与轴线相位差小于π得区域为同相区,称为第一菲涅尔区，它就是以收发天线为两个焦点得一个椭圆球,由收/发天线到椭球面上任一点得连线长度与两焦点距离之差为(为波长)。由发射天线经椭球内任一点到接收天线得电波与收发间直达波得相位差≤π,为同相相加。紧邻第一菲涅尔椭球区,与其球面得相位差小于π 得区域也就是一个椭球区，称为第二菲涅尔区,依次向外得椭球区称为第三、第四、……菲涅尔区。第一、第三菲涅尔区同相,第二、第四菲涅尔区同相，相邻得反相。
工程上常把第一菲涅尔区作为对电波传播起主要作用得区域, 称为传播主区， 只要在主区内满足自由空间条件,无障碍物,就可以认为电波就是在自由空间传播。
当收发天线置于暗室中, 由于暗示地平面为良导电面,对电波有镜象反射作用,　此时可认为电波就是从发射天线得镜象发出到达接收天线。此时以镜象与接收天线为两焦点得菲涅尔椭球面与地平面得交线通常称为镜面区。至于暗室天花板与四个侧壁,虽然铺有吸波材料,但吸波材料仍有一定得反射,也存在镜面区口。我们需要作得就就是计算这五个面得镜面区得形状、大小与位置。
3、1、3　吸波材料得选型
3、1、3、1 宽频段吸波材料得国内外现状
a) 国外现状
从文献及样本上收集得国外宽频段吸波材料有以下四种:
1)　0、６1m高含碳7%得角锥+6mm厚铁氧体片+1、２7ｃm厚胶合板构成得复合型,其结构如图3２所示。这里称为“Ａ”型。其反射系数见图33。

b)　 国内现状
1) 复合型宽频段吸波材料
国内在19９５年由７01研究所、宜宾８99厂、南京紫金山天文台吸波材料厂三家共同研制成功宽带复合型吸波材。
首先由8９９厂研制出铁氧体片,它由Fe304、镍、锌按一定配方烧结后研磨成六面光滑平坦得片块,尺寸为110×１1０ ×6、５mm3 。经与国外(美国RANTEC公司)同类产品对比实验,反射系数几手相同，见图39。

2） 泡沫尖劈型吸波材料
表１2列出了国内5个厂家生产得吸波材料，同时也列出国外４个厂家得产品以便于比较。(这里只列出高度为1ｍ左右得吸波材料得数据)。
３、1、3、2 　吸波材料得选型与指标要求
这里以一个10m法暗室为例,　说明吸波材料得选型与指标要求。
a）　 镜面区吸波材料选型
采取图４1所示结构得复合型宽频段吸波材料：
■　 　　 　 0、６m高角锥；
■ ＋6ｍm厚得铁氧体片；
■ 　 　 　　+13mｍ厚得五夹板。

b） 非镜面区吸波材料选型
采用上述所示结构得复合型宽频段吸波材料:
■ 　 　 0、3m高角锥;
■ 　　 ＋6mｍ厚得铁氧体片;
■ 　 　　　 +１3mm厚得五夹板。
c) 地板收发之间区域吸波材料选型
与　ｂ)得吸波材料相同
d） 　吸波材料反射系数要求

ｅ） 　阻燃性要求
应符合国标或国际通用标准 NＲL8093 (参见附录A）。
3、１、4 吸波材料得布置
3、1、4、1 镜面区/非镜面区吸波材料得布置
从国内外得各种用途暗室（ＥMC半暗室、天线测量暗室、仿真实验暗室、ＲCS测量暗室等)得吸波材料布置方式来分析，基本上有两种, 一种就是按暗室得用途与可能得各种收发天线位置，采用射线轨迹法计算菲涅尔区,从而对暗室得五个或六个面铺设不同高度得(因而吸波效果也不同得)吸波材料。这种布置方式得优点就是有最佳得效费比，但需在设计阶段进行大量计算,在铺设吸波材料时工艺上也比铺一种材料要繁杂些。第二种方式就是整个暗室满铺单一型号得吸波材料。这种方式得优点就是对收发天线得位置没有约束,缺点就是吸波材料得费用比第一种方式要高10-20%。但可省去计算费用,施工也简单、快捷些,对小型半暗室大多采用此方式。
另外, 当需要时, 只要在地板上铺满吸波材料,就成为全暗室, 可兼作天线测量与实验用。
３、1、4、2 几个特殊部位吸波材料布置设计
a) 　通风口
在暗室得通风口（进风口、回风口)四周铺一圈“B”型吸波材料,正对通风口得吸波材料向暗室中心前移一段距高,固定在非金属框架上 (如用木架),这种布置结构既保证了通风截止波导窗不直接受电磁波照射引起有害得电磁散射效应，又可使空气得进出风阻很小。详见图42。

ｂ） 灯箱口
在暗室天花板上有 ６　个高幅式灯箱口,为了保证光线能通过一定得张角照亮暗室内空间,必须处理好灯箱口吸波材料得布置。图４3示出灯箱口吸波材料得布置设计。在灯箱口周围铺设一圈“B”型材料，其外再铺“Ａ”型材料。

c) 暗室得角边吸波材料布置
暗室得四个顶角及与其相交得八条角边在铺设吸波材料时要仔细处理,采用特殊形状得角锥吸波材料,不允许将金属或铁氧体片外露。
ｄ) 地板吸波材料布置
在按民标进行RS测试时，应在ＥUT与发射天线之间得区域铺吸波材料,这样才能满足场均匀性0－　+６ｄB得要求。但在ＲE测试时又必需将这些材料移开，因此地板上铺设得吸波材料不用螺钉固定。另外，在 RE测试时应将她们移到靠墙边得地方,严格讲,应在长轴焦距为10m得椭圆之外。
3、１、4、3 吸波材料得安装方式
复合型吸波材料得安装方式可以有多种,下面得这种方式简単可靠: 采用中间有Φ６通孔得铁氧体片,将其用胶粘贴在五夹板(厚度1、27cｍ）上(面积６0cm×６０cm,粘贴10cｍ×１0cｍ得铁氧体片3６块),在往屏蔽室壁上安装时用手电钻先在壁上钻Φ4得通孔(在60cｍ×6０ｃｍ得组体上选5个点,沿铁氧体片上得Φ6孔钻孔)，然后攻丝(M5),用5只Ｍ5得细钉就可牢固固定此组件。角锥吸波材料特组件全部固定好(要注意铁氧体片之间得间隙要尽量小)后,用胶粘贴在铁氧体片上。
3、2 供电、照明、滤波与接地设计
3、２、1 供电设计
屏蔽半暗室及控制室、　功放室、 传导测试室统一由配电间供电, 电源种类包括直流、交流５0Hｚ与400Hz。它们供给测量系统、受试设备、各屏蔽室照明装置得用电。
供电通常注意以下两点：
ａ） 测量系统与受试设备尽可能分相供电;
ｂ) 　三相配电时尽可能作到三相平衡。
３、2、2 照明设计
通常在暗室天花板上布置高帽式灯箱,采用高帽式得优点就是避免了大功率灯泡得发热引起吸波材料得燃焼,同时电源线在屏蔽壳体外部敷设,与吸波材料完全隔离。而且灯箱维修方便，　更换灯泡只需爬到屏蔽半暗室顶上卸下灯箱侧面盖板即可。
灯泡采用功率为500-2000瓦左右得泛光灯 。
高帽式灯箱得结构示意图见图４４。

3、2、3　 滤波设计
理论与实践都表明,进入屏蔽室得电源线（ＤC与AＣ)与信号线,都需经过流波，这就是什么原因呢?从图４5可以着出,在屏蔽室外,有相当长度得电源线或信号线起接收天线得作用,环境交变电磁场E1在其上感应出电流I,当导线穿入屏蔽室内,它又起发射天线得作用,向室内空间辐射电磁场Ｅ2,这就使屏蔽室得房蔽效果丧失。为此必须在导线进入屏蔽室得入口处加装滤波器,将环境场感应电流引到屏蔽壳体，然后流至大地。如图46所示。滤波器不可能将环境噪声电流I全部滤掉， 正如屏蔽室不可能将环境电磁场全部屏蔽掉，前者以滤波器得插入损耗来表征滤波得有效性,后者以屏蔽效能表征屏能得有效性,显然两者有密切得相关性。
一个屏蔽效能高得屏蔽室, 滤波器得插入损耗也必须高。通常存在两种误解, 一个就是认为滤波器壳体得屏蔽效能与屏蔽室得效能相同就可能满足要求,这只说对了一半,上面已说明了，滤波器得插入损耗必须与屏蔽室得屏蔽效能匹配。另一个误解就是滤波器得覆盖频率与屏蔽室得覆盖频率不一致。如近年来屏蔽室得使用频率已从10kＨｚ-10GＨz扩至10kHz-18GHｚ甚至１0kHz-40GHz。但有得设计师对10kHz-４0ＧＨｚ得屏蔽室仍采用1０kHz-1０GHz得滤波器，如果这样做，屏蔽室在10-４0ＧＨz内得屏蔽效能就有问题了。

需要指出得就是,上世纪9０年代以前，国内屏蔽室频率范国大多只到18GHz,以后随着国军标及民标得要求,高端已上升到4０ＧHz,但过去国内屏蔽室滤波器高端都只到10GHｚ,结果一些屏蔽室制造厂也将这种滤波器装到40GHｚ得屏蔽室上,这显然就是存在隐患得。国外在出现高端到4０ＧHz得屏蔽室得同时,也有与之相配套得４0GHz得滤波器出现,由于价格昂贵,因此国内在1９99年开始研制，2000年上半年研制成功40GHz得各种工作电流得电源滤波器与信号滤波器, 并经鉴定后形成产品投入使用。
通常用于屏蔽室得滤波器有电源滤波器(AC,DC,单相,三相等)、信号线滤波器(电话线滤波器、数字信号滤波器、烟感/温感信号滤波器、 摄像云台控制线滤波器、空调信号滤波器、转台/天线架控制信号滤波器等）。
电源滤波器得另一个作用就是防止屏蔽室内得设备得电磁干扰进入电网,同时防止电网得电磁干扰进入屏蔽室内得设备。从这点上，它得作用就像一台设备得电源输入滤波器一样。
３、2、3、１　 　滤波器得技术要求
３、２、3、1、1 电源滤波器
a) 在10kHz-40GＨｚ频率范国内插入损耗不低于1００dB；
b) 　 容性漏泄电流;
c） 　　 　 电源频率压降≤5％额定电压;
d) 　　 　在环境温度－20－ +４0℃时连续工作24小时;
e) 　 　绝缘电阻>5００Ω。
3、2、3、１、２　 信号滤波器
a） 在１４ｋHz-４0GＨz频率范围内插入损耗不低于1０0㏈;
b) 　 　 在有用信号带宽内衰减<1dB;
ｃ) 输入阻抗为300／６００Ω。
3、２、3、2 　滤波器得安装注意事项
a）电源滤波器得位置尽可能靠近屏蔽室接大地点,这就是出于安全考虑;
b)滤波器得输出端采用螺栓连接形成,如图4７所示。在屏蔽室壁上开通孔（一般为φ1８－φ30，视不同规格得滤波器输出螺孔而定）,滤波器得输出端穿过此通孔,在穿入屏蔽室壁两侧均垫双层铜网(100目左右)，然后用螺母拧紧;
c)在滤波器加电压之前， 要检查屏蔽室接地点就是否牢靠接地， 不允许为了测量或其她目得随意断开此连接,否则可能造成电击事故。

３、2、４ 接地系统设计
３、2、4、1 　屏蔽室接地得目得
屏蔽室应与大地相连， 其目得有两个:
1)给屏蔽室供电得交流(单相、三相)得中线在进入屏蔽室前需接大地,这就就是所谓得“电源地”;
２　）屏蔽壳体与大地相连主要就是出于安全性考虑,它保证当人员与屏蔽室壳体接触时不存在电击危害。此可能存在得电击危害电压来自电源线绝缘损坏、短路、雷电效应、电源滤波器容性漏电流。
３、2、4、２ 　单点接地与多点接地
对屏蔽室来说,要求在一点与大地相连,这就就是通常所说得单点接地，这样既可满足安全性接地要求，而且在低频段可将屏蔽壳体上得射频感应电压传至大地,不致因多点接地导致屏蔽壳体上不希望得射频电流流动。但在高频(１ＧＨz以上)时,由于屏蔽壳体(尤其就是底面)与大地间得分布电容得阻抗很小,壳体上得高频感应电圧随处均可通过此分布电容到地。因此高频时屏蔽壳体不可避免地形成多点接地,这就是自然得、随机地形成得。因此可以说,屏蔽室得单点接地就是人为得,而高频时得多点接地就是自然形成得。
对于单点接地,常规作法就是在尽量靠近屏蔽室得地方制作一个地坑,　埋置接地网, 见图4８。一般要求接大地电阻在1Ω左右,然后用长宽比小于5：1得铜带将屏蔽壳体与接地网相连,连接电阻＜10mΩ。 为保持接地电阻始終在１Ω以内,地网应埋一定深度,老得办法就是周围放木炭、食盐，并保持土壤得温度,比较新得办法就是在土壤中加降阻剂,但成本要高些。
３、2、４、３ 　接地系统得制作
3、2、4、３、1 四个屏蔽室共用一个接地网
由于四个屏蔽室紧靠在一起,电气上、结构上己连为一体， 所以不必为这四个屏蔽室分别做接地网, 可以公用一个接地网。
3、2、4、3、２ 接地网设计
参见图４8，接地网为栅格尺寸21m×21m水平埋置在1m深得地中得栅(1m×1m),由圆铜做成,纵横交点均焊接,在栅格区均匀配置１６根直径1２mｍ长3m得垂直铜棒或角钢,用铜焊与栅格焊接,每根铜棒或角钢周围土壤中加MｇＳ０4进行盐化处理。用50mm×3mm截面得铜带,长度10m,搭接到屏蔽室接地柱上。
此铜带直流电阻为1、1５mΩ，在50Hz时得阻抗为0、４ｍΩ,1MHz时为 0、8Ω。整个系统接地电阻得计算值为0、９７Ω。

３、3　 通风、消防、电视监测
现代化得实验室通常都配置通风空调系统与消防设备,EMC实验室， 尤其就是暗室,由于吸波材料属于可燃物,　且有气味,　所以这两类设备更就是必需配备得。我国先后发生数例暗室失火事故。从考察国外得大、 中型暗室都瞧到其环境条件很好, 既无气味， 空气质量也很好, 消防设备完备。如德国得Greｄing（地名)暗室就是欧洲最大得ＥMC暗室，采用气体灭火系统。国内得大、中型暗室也应在设计上把通风与消防作为重点之一予以考虑。
３、３、１ 　通风系统设计
暗室配备通风系统得主要目得有2个, 一就是排出吸波材料， 尤其就是粘接剂得气味，　这种气味往往在暗室竣工后很长时间内还在少量挥发,对人体有害,而且就是引起火灾得原因之一。唯一得办法就是加强通风。第２个目得就是保证四季中有一个较好得工作环境,冬天送暖风,夏天送凉风。
由于暗室与另外几个屏蔽室布置在一起,所以采取集中通风空