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GB／T 39278-2020 0.1m～2m屏蔽壳体屏蔽效能的测量方法.pdf简介：

GB/T 39278-2020 是中国国家标准，全称为《0.1m～2m屏蔽壳体屏蔽效能的测量方法》。这个标准主要规定了如何测量在0.1米到2米范围内，屏蔽壳体（如电子设备的防护壳、实验室的屏蔽室等）对于电磁辐射的屏蔽效能。屏蔽效能是指屏蔽材料或结构阻止电磁辐射穿透的能力，通常以分贝（dB）为单位。

该标准详细介绍了测量方法，可能包括使用的测试设备、测试频率范围、测量步骤、数据处理与分析等，旨在确保屏蔽效能的测量结果准确可靠，为生产、设计和使用屏蔽壳体提供科学依据。它适用于各种需要电磁防护的场所，如通信设备、医疗设备、科研实验室等。

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GB/T39278—2020

附录 C （资料性附录） 混波室中的电小尺寸屏蔽壳体

本附录的方法可测量物理尺寸小且电小的屏蔽壳体的屏蔽效能。电大屏蔽壳体需要容积足够大以 获得至少60种模式。当容积一定时，60种模式的条件决定最低测量频率fmin。当频率低于fmin时， 第7章的方法不再适用。随着频率降低，可分辨各个不同的谐振模式，屏蔽效能测量结果严重依赖于探 头在被测屏蔽壳体内的位置。频率继续降低，会落到被测屏蔽壳体的准静态频率范围。在此频率范围 为，矩形屏蔽壳体的最大边长小于半波长。此时，被测空屏蔽壳体内部的场分布是相互正交的屏蔽壳体 三个轴线方向的主模（TE10）的调落场分布（无传播）的组合，确切的场分布取决于外部激励场。被测屏 蔽壳体上的大孔或穿人入屏蔽壳体的导体会扰乱屏蔽壳体内的准静态场分布。在前面的讨论中，假设测 量频率在外部混波室的最低工作频率之上。 当被测屏蔽壳体处于准静态频率范围时，被测屏蔽壳体在三个相互正交的方向上均有固定的场强 分布，存在进行三个轴线上内部场测量的可能性。若采用理想的无扰动场探头，屏蔽壳体任意壁面法向 电场的测量结果与场探头的位置相关，因为电场法向分量在垂直于调落场的方向上服从正弦分布，最大 场强在壁面的中间，而棱边处场强为零。这是由于棱边处相互垂直的导电壁使得法向电场为零。 探头的类型也会影响测量，特别是如果在小屏蔽壳体内用小环天线，可能得到与单极子天线不同的 测量结果。由屏蔽壳体用户确定选用单极子天线还是环天线，因为这取决于哪种探头与最终的应用（即 敏感电路）更相似。因此，与用户有关的诸多因素使得难以由标准条款保证测量的可重复性。然而，使 用混波室测量小屏蔽壳体屏蔽效能的方法可对屏蔽壳体施加极化和人射方向随机的激励场。这样，无 需改变混波室内被测屏蔽壳体的位置和方位，即可快速激励屏蔽壳体上所有的孔洞、缝隙和其他的 缺陷。 特别小的屏蔽壳体，如那些安装在印制电路板上的小屏蔽罩，很可能嵌套在一个更大的设备屏蔽壳 体内，这些小屏蔽壳体为子系统提供局部屏蔽。当外部的屏蔽壳体不在准静态频率范围、但内部小屏蔽 壳体工作在准静态频率范围内时，这与前面提出的混波室测量方法的情况相似。虽然小屏蔽壳体内的 模式没有被搅拌，但由于外部屏蔽壳体的尺寸未限定，因此，单次的模式搅拌测量可模拟很大尺寸范围 的外部屏蔽壳体的特性。外部场源相对于准静态屏蔽壳体的位置非常重要。对于大屏蔽壳体内的局部 屏蔽，在局部屏蔽提供准静态屏蔽的情况下，场源可能处于相关距离内，或频率处于模式搅拌测量环境 汤的谐振频率之间。如果在此距离范围内，屏蔽测量中模式搅拌的作用将减弱，外部屏蔽壳体对准静态 屏蔽壳体的性能影响也会减弱，

测量所用设备如下： ）矢量网络分析仪，测量微波网络的幅值和相位： b）发射天线，使用偶极子天线、双锥天线、八木天线、对数周期天线、喇叭天线等阻抗匹配良好的 线极化天线； ）场探头，用于被测屏蔽壳体外部和内部的场探头为电小单极子大线或小环； d）同轴电缆，使用射频同轴电缆时宜采用屏蔽效能足够高的同轴电缆，如双层屏蔽同轴电缆。

测量所用设备如下： a）矢量网络分析仪，测量微波网络的幅值和相位： b 发射大线，使用偶极子大线、双锥大线、八木大线、对数周期大线、喇叭大线等阻抗匹配良 线极化天线； c）场探头GB 3302-1982日用陶瓷器验收、包装、标志、运输、储存规则，用于被测屏蔽壳体外部和内部的场探头为电小单极子大线或小环； d）同轴电缆，使用射频同轴电缆时宜采用屏蔽效能足够高的同轴电缆，如双层屏蔽同轴电缆

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C.3.1源远离被测屏蔽壳体

该测单件模拟通况源远离被测屏 此时，可用混波室产生一个由无限个随机平 成的随机激励源，源的极化和方向都是随机的。 测量布置见7.9

C.3.2源在相关距离内

对于源可能处于相关距离内的电小屏蔽壳体，推荐测量式（C.1)中的参数Z以确认是否符合这 条件。在这种情况下，所测屏蔽效能既与源的位置、源的类型相关，也与内部探头的位置和类型相关。 测试报告应包括上述附加信息， 为估计准静态屏蔽情况下，模式搅拌作用和外部屏蔽壳体对准静态屏蔽的影响，由式（C.1)定义参 数Z

21s.I 2o. 2Is.I

C.4.1基于功率的屏蔽效能

对于内部场只是儿个模式叠加的小屏蔽壳体，可使用基于功率或基于电压的屏蔽效能 基于功率的屏蔽效能计算见7.10，利用测量的S参数计算屏蔽效能。同样需考虑内部探头的阻抗 失配。平均值的计算方法见7.11。

C.4.2基于电压的屏蔽效能

屏蔽壳体与有屏蔽壳体时内部探头感应电压之比

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式中： SE一一屏蔽壳体的屏蔽效能，单位为分贝（dB)； S一无屏蔽壳体时内部探头感应电压与发射信号之比； S31 有屏蔽壳体时内部探头感应电压与发射信号之比； ne 代表无屏蔽壳体； we一一代表有屏蔽壳体。 这一定义可用于表征敏感电路上的感应电压的减少程度。感应电压会导致电路失效。此定义能突 出屏蔽壳体的谐振状态，谐振时感应电压增强，使电子设备处于危险状态。然而，探头类型（共模或差模 耦合）和探头负载对感应电压的影响非常大。若直接连接测量设备，探头的负载大小取决于测量仪器 （典型值为50Q）.也可通过阻抗转换器改变

C.5内部探头以及布置

内部场探头的选择与布置是电小屏蔽壳体屏蔽效能测量的关键。 应至少测量三个位置，将探头安装在屏蔽壳体的三个相互垂直壁面上，并且将探头依次沿三个正交 轴方向放置。探头应安装在壁面上敏感电路预期安装的位置（如印制电路板、传感器、关键零部件）。探 头的类型取决于设备的最终应用。例如，如果关心差模耦合，可选用与敏感电路尺寸相近的小环。当采 用基于电压的屏蔽效能时，应选择其他类型的探头，这一点尤为重要， 在采用C.4.2中屏蔽效能定义的情况下，无屏蔽壳体时要求探头安装在参考接地面上，参考接地面 的边长应至少是最低测量频率对应波长的一半

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附 录 D （资料性附录） 吸波材料在设备屏蔽壳体屏蔽效能测量中的应用

现代信息技术设备的屏蔽壳体内部空间大部分被占用。耦合到屏蔽壳体内的能量和内部的场分布 部分取决于屏蔽壳体内的加载物情况，因此，在进行屏蔽效能测量时应考虑屏蔽壳体内加载物的影响 为不同尺寸和不同设备的屏蔽壳体设计合适的等效加载物有两点注意： a）在传统屏蔽效能测量过程中利用替代加载物复现实际加载物对屏蔽效能测量的影响； b） 利用配备有探头的替代加载物估计加载物吸收的能量。这时需要采用将吸收的能量与入射 能量密度相关联的方法。此方法的测量频率可达1GHz，也可扩展至更高的频率。

经典的屏蔽效能定义是没有屏蔽壳体时的电场强度E。与屏蔽壳体内的电场强度Ent之比，见式 （D.1）

式中： SE 一屏蔽壳体的屏蔽效能，单位为分贝（dB）； E。一一无屏蔽壳体时的电场强度，单位为伏每米（V/m）； Eint一一屏蔽壳体内的电场强度，单位为伏每米（V/m）。 虽然以上公式能够比较不同屏蔽壳体的屏蔽效能，但没有考虑屏蔽壳体内加载物的存在，即没有考 虑加载物对进入屏蔽壳体能量的影响，或屏蔽壳体内部的能量吸收作用的影响 针对以上问题提出的测量方法应使设备设计者可掌握给定屏蔽壳体内部所吸收的能量。经典的屏 敲效能定义是基于单一检测大线所处位置上的场强测量。在屏蔽壳体的谐振频率范围，测量结果与测 量频率和大线位置的关系很大，因此难以进行不同尺寸屏蔽壳体的屏蔽效能测量结果比较。本标准采 用混波室方法解决这一问题。 在低频段也可进行磁场屏蔽效能测量。当外部电磁场照射到设备时部分电磁波能量被屏蔽壳体内 的电路所吸收，导致设备中产生电磁干扰。对设备进行屏蔽的目的是减少电路吸收的能量。本标准认 为，合适的屏蔽壳体屏蔽效能测量方法，应在屏蔽壳体及其加载物被规定功率密度或场强的辐射场照射 下，基于屏蔽壳体替代加载物所吸收的能量，或者加载状态下屏蔽壳体内部场的测量。 对于某些类型的电路，测量吸收的能量可能并不合适，例如，对于像MOS晶体管之类的电路，强瞬 态脉冲可能导致闪络效应进而损坏电路。然而，对于内部电路部分具有能量吸收作用的屏蔽壳体，内部 出现高场强谐振的可能性较小，基于场强的屏蔽效能测量方法可能会大大高估或低估外部场照射下屏 敲壳体内可能形成的场强。因此，对于基于场强的屏蔽效能测量方法，应采用基于吸收能量的方法更 合适。 为了设计等效替代物，有必要测量屏蔽壳体内加载物的特性。屏蔽壳体内等效替代物的性能测量

内部辐射法是在被测屏蔽壳体内部产生 一个电磁辐射场《固定型排气式铅酸蓄电池 第2部分：规格及尺寸 GB/T 13337.2-2011》，测量屏蔽壳体屏蔽效能的方法。适用于 任一边长不大于2m的屏鼓壳体屏蔽效能的测量

测量频率范围50Hz~40GHz.向上可扩展到10

将一个辐射场置于被测屏蔽壳体内部，用接收设备测量有、无屏蔽壳体时接收到的信号电平强度， 比较这两个信号电平即可得到被测屏蔽壳体的屏蔽效能。被测屏蔽壳体内部的辐射场可用两种方 法产生： a） 采用不需外部供电电源即可独立工作并形成一个辐射电磁场的辐射源产生，称为“辐射源内 置法”； b） 采用信号发生器通过线缆向发射天线注入一定能量的信号电平产生辐射电磁场，称为“发射 天线内置法”

内部辐射法的测量场地应在 求，则应在没有强电磁场和工 影响测量结果的频率点

测量所用设备如下： a）信号发生器，输出频率和输出功率应能满足测量要求； b）辐射源，输出频率和输出功率应能满足测量要求，结构尺寸应尽量小，其边缘距被测屏蔽壳体 每个边壁不小于2cm； C 发射大线，工作频段和承受功率应能满足测量要求，选用结构尺寸应尽量小的环大线、双锥大 线和偶极子天线等，其边缘距被测屏蔽壳体每个边壁不小于2cm； 接收测量设备，可选用频谱分析仪、测量接收机或其他选频测量设备，频率和动态范围满足测 量要求； e 接收天线，可根据测量频段选用环天线、杆天线、双锥天线、偶极子天线、对数周期天线、喇叭天 线和开口波导天线，也可使用其他满足测量要求的线极化天线，

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录此时该频率点接收的最大信号电平数值A2； i 改变信号发生器的频率，重复步骤g），直到测量完成该发射天线工作频段内所有频率点 的测量； / 如需更换发射天线继续进行测量时GAT 1252-2015标准下载，则重复步骤a)至步骤h），直到完成所有发射天线各频率 点的测量； k 按式（E.1)计算被测屏蔽壳体的屏蔽效能