全电波暗室性能测试技术研究

2018.13

测试工具与解决方案

全电波暗室性能测试技术研究

杜渝

（中国电子科技集团公司第七研究所凯尔实验室，广东广州，510000）

摘要：本文介绍了全电波暗室的性能测试技术，并结合其实际测试中出现的问题，提出了相应的解决方案，为有关需要提供参考。

关键词：全电波暗室；性能测试；技术

Research on performance test of full electric wave chamber

Du Yu

（Kell laboratory, China Electronic Technology Group Corporation Seventh Research Institute，Guangzhou

Guangdong，510000）

Abstract:

In this paper, the performance testing technology of the full electric wave chamber is

introduced, and the corresponding solutions are put forward in combination with the problems in the actual

test, which can provide reference for the relevant needs�

Key words

: all anechoic chamber; performance testing; Technology

1 全电波暗室性能测试技

1.1 归一化场地衰减

1.1.1 归一化场地衰减概述

归一化场地衰减，英文全称（NSA，NormalizedSiteAttenua

tion），它是指一种针对电波暗室进行性能上测量的指标，在具体

的实践阶段，是将一对天线设置为一个与地面水平、另一个同地

面垂直，随后使用电缆将连个天线同接收机、发射源等设备进行

连接，随后用VI发射源的电压，减去VR天线中断所接收的电压，

最终获得暗室场地的衰减。假设，在使用50Ω系统进行电压测试

期间，如果发射源电压、天线终端电压，即VI和VR，不是通过测

试而得出的结果，那么久需要适当的去修正电缆的损耗，随后再

次进行场地的衰减承德市，一直到最后二者相减得出正确的数

值，这一数值就被称为‘归一化场地衰减’，简称NSA。

1.1.2 场地衰减的有效性准则

开展全电波暗室（1GH以下）确认期间，可使用自由空间

中的NAS方法对其进行测试，发射天线方面采用小双锥，设置

30~1000Mz频率的接受范围，接收天线方面采用对数周期天线、

双锥天线，或者也可以使用对数周期双锥组合天线开展测试工

作。在场地开展测试期间，首先需要确认是否属于空间实验，随后

需要分别在实验空间的三处高度不相同，且每个部位都包含5个

不同位置的地点设置实验道具。在置放发射天线期间，需要将天

线设置在该空间三处高度不同且包含5个不同位置的区域，测量

距离设置为3、5或是10m,倘若测试后的结果，其垂直和水平都

在归一化场地岁间NSA范围内，并且精度不大于4dB，那么则可

以判定该暗室符合标准要求。

1.1.3 具体检测方法

在实验之前，第一步是在转台中心正前方1米的位置，安装

用于信号发射的天线，同时需要在中心部位、即将被EUT占据的

左、右两侧边缘，，将测试频段设置为为30M——1GHz，开展12个

位置的精确测量。发射天线的高度调为1.98m,距离转台的距离

为0.8m，将接收的天线安装在发射天线5m距离处，将高度设置

为2.98m。接受、发射天下极划分为水平、垂直，在测试过程中，要

求始终保持一致的收发天线极性，并要求将发射天下仰角设置为

11,0°左右。

使用电缆，将手法天线连接于矢量网络分析仪，使用矢量网

络分析仪负责S2端的发送和S1端的接受，在S1端假设放放大

器，对噪声进行抵抗，同时使用USB数据线，将矢量网络分析仪同

计算机控制器相互连接，对接收天下极化、高度、空间衰减修正的

具体参数进行控制。在将发射天下设置完毕后，使用计算机控制

器，将发射天线的高度逐步提升到2.98m、9.98并开展测试工作。

1.1.4 测试期间问题总结

图1 实验收发天线具体摆放位置示意图

依据上文的描述，开展测试，在初次测试发射天线NAS之后，

就发现测试出的数据，无法满足有效性所提出的先关准则，随机

对测试的环境、系统开展问题排查，并开展重新的测量，在第二次

测量期间，将接受、发送天线距离调整为5以内，发现光线存在问

题，经过故障排查，最后确认为接收天线连接处的光线问题，在对

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其进行更换才哦最后，开始了新一轮的测试，并对结果进行分析，

第二次场地测试的结果，符合有效性提出的相关指标。随后，把接

收天线设置为1的高度，并开展第三轮测试，经过对测试结果的

确认，死三次测试出的结果也符合要求，之后继续对发射天线的

位置进行调整，逐步的改变高度以及对应的角度，利用相同的方

法进行测试，因为本次转台厚点的位置，和墙体之间的距离超过

了0.5m，所以无需对其进行NSA的测试。

1.1.5 对归一化场地衰减测试结果造成影响的因素分析

NSA的概念，是在信号从发生源向着接收传输的这一过程期

间，测试场地收到一定程度影响所产生的损耗值，NSA损耗值，

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次是中心、右侧、前方以及前上方，每个测试位置都包括测试点

*6，测试点的距离设置为2、10、18、30、40cm。本次测试所采

用的发射天线支架，其材料为管壁很薄且空心的PVC，PVC具有

高频电导率较低的特点，可以避免材料对接收、发射信号带来反

射影响，极化方面，接收天线/发射天线的方式为与地面水平/

与地面垂直，发射、接收两部分天线长度都设置为2.98米，与此

同时，为了提高灵敏度，对接收天线同一个放大器连接。

当确定收发天线设置的位置后，将其室外的矢量网络分析仪

的S1、S2端利用缆线进行连接，并利用USB连接线和接口将电

脑控制器连接到矢量网络分析仪上，在开展测试期间，信号的接

能够十分准确的反映出电磁传播受测试产地的影响程度，因此，

就需要在测试之前，将可能会造成电磁波传播影响的各种因素最

大化降低，例如改变线缆的材料，调整放大器、光纤连接的实际长

度或是接触的具体情况等等，这些都是会对测试结果造成影响的

重要因此，都会对结果的准确性造成影响，从难以准确的尽心刚

测试场地的性能评估。

1.2 场地电压驻波比

1.2.1 测试场地的电压驻波比的概述

针对测试场地开展的电压驻波比测试，主要的目的同全电

波暗室损耗测试有着相同的目的，都是围绕着暗室性能进行测

试的方法。在2007年，《CISPR/A/710/FDIS》这一草案正式通过

了IEC，最终觉得使用电压驻波比测试的形式，取缔1GHz以上的

NSA测试。开展电压驻波比测试，目的就是为了测试暗室的内部，

是否包含的电磁波反射现象是否大于电平限制提出的要求，进而

有效避免在对测试景区放入任意尺寸、任意形状的EUT期间，对

EUT接收信号、发射信号造成干。所谓的空间驻波，其主要组成方

式是反射信号、直射信号的弧线叠加，对RUT辐射指发射的影响

进行测试，最为直观的部凹陷，就是合成信号幅度的最大值、最小

值的比，反射信号的强烈与否，直接去觉着空间驻波产生的大小。

1.2.2 电压驻波比的有效性准则

在对6个品电信号场强值径进行修正之后，所缠身国的最大

值、最小值二者之间的值比，就是这一位置空间的驻波比，在计算

期间，驻波比是否合格取决于测试出的指是否≤6dB，如果满足，

就可以判断此项测试满足标准，如图2：

图2 场地电压驻波比测试拼点布置图形

1.2.3 驻波比实测过程

依据本次实验的设置，天线设置在转台中心的左侧，随后一

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收、发射采集，都在在电脑控制器上使用软件进行操作。

1.2.4 电压驻波比测试期间存在的问题

早都偶从测试水平SVSWR(1GHz~6GHz)期间，出现测试结果

超出规定指标6dB，随机对测试系统、环境进行检查，依据下属5

个问题判断点进行检查：一是检测发射天线的线缆，如果有松动

的部位需要及时进行重新连接，第二是转台中心电缆是否在没经

过处理的情况下就开展测试，继而影响测试结果，经过检查后发

现未做处理，随后使用吸波材料将线缆线头罩住，对反射影响进

行补偿，但是测试结果仍未达到标准；第三是对接收天线出放大

器的光纤进行重新连接，重新连接后进行的是，测试结果为合格。

第四是将发射天线设置为标准的位置，并去掉吸波体，再对其进

行测试，最后显示测试的结果合格，经过检查，能够用确认光纤和

放大器的连接上存在问题，使得多次的检测结果都无法合格，第

五是发射天线抬高调整，抬高20公分并进行测试，测试结果显示

合格。

1.2.5 影响电压驻波比测试结果的因素分析

影响驻波比测试结果的因素有很多，例如暗室的装修、暗室

的合计以及对吸波材料的使用，队徽是SVSWR的结果出现一定的

偏差，在测试期间，测试者需要注意，一旦出现测试结果无法满足

标准或是不够精确的情况，就要针对着一个测试点至少进行3遍

以上的反复测试，保证整套系统不存在重复性方面的问题，在选

择实验设备期间，推荐采用矢量王阔分析仪，用分析仪负责接收

信号、发送信号，在使用矢量网络法分析仪期间，测试速度快、范

围大同时不需要设置前置放大器，整套系统不管是接受，或是发

射信号，都有统一使用电脑控制仪器槽孔，还可以将收发信号数

值尽心钢材机。在对场地开展测试期间，每次测试完某一位置的

6点后，电脑控制仪器可以准确的计算每个位置的驻波比，随后

根据驻波比的相关指标来做出对企业战略、发展都之分重要的决

策，此外在选择线缆期间，务必要充分考虑线缆的质量，采用优质

的微波信号缆，负责对信号的发送和接收，并一定程度降低线缆

损耗，提高对场地驻波比测试的精度。

1.3 均匀性测试

1.3.1 均匀性的概述

均匀性（FU），指的是测试场地的均匀性，这是一种专门用在

暗室性能测量的概念，其原理是在测试期间，得被测量的设备中

产生3~10V的场强，进而检测EUT的工作性能是否会出现下降的

情况。针对均匀度的测试，国际标准中曾经明确规定，在静区地板

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依据实际的测试要求，进行天线、耦合器和功放更换，便于满足测

试的实际需求。

的正上方，高度为0.8m的位置，可以假想成一个规格为1.5*1.5

的垂直平面，这个平面就可以被视为是测试场地的均匀区。

1.3.2 均匀性的有效性准则

在规定的均匀区内，要求75％的表面上场的幅值范围在

+0dB~+6dB之间，满足即可认定该区域为均匀区。针对场地中的

最小均匀区域（0.5*0.5m）。与此同时，4个位于方格中的点的场

强，必须也要在允许的范围内，才能判定该区域满足标准。

1.3.3 测试方法

对暗室产地进行均匀性的测试，需要依据天线的差异进行

频段划分，具体可分为20~200MHz、200M~1Gz以及1~6GHz和

6~18GHz几个频段。在转台上的场强探头（全向性）作为接收端，

发射天线设置在正前方3m，转台之上接收探头的高度分别为

0.8m；1.3m；1.8m；2.3m。下式为计算发射天下高度的方法：

1.18m+0.8m+0.75m=2.73m 。

1.4 背景噪声

1.4.1 背景噪声概述

在辅助设备依然通电，但是EUT断电的情况下，试验场地内

的频率、传导、耦合电平三者的关系，就是场地的背景噪声，简称

背景噪声，其有效性准则为，场景所具备的背景噪声，必须低于标

准极限值6dB以上，才可判断为符合标准。

1.4.2 测背景噪声的方法

将天线设置在举例转台5m举例的位置，对测试频段进行

30M—1G；1~18G的划分，在测试浅析需要先将网络分析仪、缆线

以及放大器的校准工作，，也或是采用直接将放大器和线缆更换

的方式，确保满足测试要求。针对2个天线他设置高频低频的天

线，测试期间慢慢转动转台，确保长的电器，可以在运行的环境下

准确的测试背景噪声。与此同时，天线需要连接至ESU40功放上，

同时使用GPIB线与网络分析仪接通，此刻，应该实现ESU40上能

够对修正后背景噪声进准确显示。

2 结束语

本次研究，针对电波暗室性能的测试，介绍了多种测试技术，

极易测试期间设备的摆放方法，连接方式，以供我国相关行业进

行参考、借鉴。

参考文献

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匀性研究[J].科学技术与工程,2017,17(25):63-69.

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设及应用分析[J].河北电力技术,2015,34(04):14-16.

[3]朱明星.全电波暗室30MHz～1GHz场地确认方法[J].电

子质量,2013(02):67-75.

图3 场地均匀性测试摆放图

本次测试，满足了16个点均匀场测试全部覆盖，在无法满足

全部覆盖的情况下测试，可以采用替代的方式，将接收信号、发射

信号的距离设置成1m，对四个相邻点正中心进行测试。同时在测

试的过程中需要注意，针对不同频段所开展的均匀性测试，需要

（上接第119页）

仪表与中控数值核对、在线化验分析仪投用），并在仪表投用后例

行巡回检查。最后电气方面进行高压配电室的预防性实验（停工1

年以上进行）；动设备电机绝缘测试（停工1个月以上进行）；电机

润滑保养（1-2年一次）；低压配电室配电柜做母排/螺栓紧固、清

灰（2-3年一次）；变频器上电试运，并制定合理开工节点并执行。

常生产三个微观阶段循环进行。其中各阶段相关性强，且互为逻

辑关系。需要多工种高效率协同配合，在安全平稳前提下提高工

作紧凑性，确保整体工业链顺利进行。

参考文献

[1]郭俊广,许涛,管硕,等.亚马尔LNG项目模块化建设经验

解析[J].国际石油经济,2018,26(02):77-82.

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运行分析[J].石油与天然气化工,2016,45(06):38-42.

[4]曾妍.我国最大国产化LNG工厂复产[J].天然气与石

油,2016,34(06):15.

3 停产检修测试

根据2017年开工复产问题总体上较往年逐渐增多，其中仪

表故障开始全面暴露。但随着操控经验的积累，摸索出高压贫液

泵启机前负载端浇水冷却、低温泵及蒸发器均匀预冷等经验方

法，有效避免了因设备损坏和物料泄漏而导致的工期延误。同时

为工厂的停产检修、工艺设备改造、备件优选、仪器仪表保养、平

稳操控提供针对性意见。

4 结语

LNG工厂的宏观生产运行周期为停产检修→开工复产→正

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