屏蔽效能测试系统及方法与流程

1.本技术涉及电磁兼容技术领域，特别涉及为一种屏蔽效能测试系统及方法。


背景技术：

2.随着电子技术的发展，空间环境中的电磁环境越来越复杂。复杂的电磁环境会对该环境中的电子设备产生干扰甚至毁伤。而电磁屏蔽能切断电磁波的传播途径，从而消除干扰。
3.通过电磁屏蔽效能测试方法能有效测试电磁屏蔽材料的屏蔽效能。现有技术如主动式透光屏蔽薄膜屏蔽效能测试方法、装置及系统(公布号：cn109406899a、公布日：2019.03.01)，通过电磁波信号产生装置产生预设强度电磁波信号，并将电磁波信号辐照至安装有光学玻璃的窗口的金属箱体的窗口处，光学玻璃上设置待测透光屏蔽薄膜，电磁屏蔽效能计算装置采集经所述待测透光屏蔽薄膜屏蔽后金属箱体内的电磁波信号强度，并计算其与不经待测透光屏蔽薄膜的金属箱体内电磁波信号强度的比值，作为所述待测透光屏蔽薄膜的屏蔽效能值。从而实现对透光屏蔽薄膜屏蔽效能的准确测试。
4.但该方法存在以下问题：在测试时，除了电磁波信号产生装置产生的电磁波外，还存在非测试信号的电磁波干扰，从而导致测量的屏蔽材料的屏蔽效能不准确。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种屏蔽效能测试系统及方法，能够解决现有屏蔽材料屏蔽效能测试技术中外界电磁波对测试结果的干扰，以及金属箱内电磁波信号波动较大，影响采集的数据的准确性，导致屏蔽效能测试不准确的问题。
6.为了实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：
7.第一方面，提供一种屏蔽效能测试系统，包括：
8.屏蔽室，所述屏蔽室内设置有一屏蔽隔层，将所述屏蔽室分为信号发射空间和信号接收空间，所述屏蔽隔层上开设有用于安装样品的窗口，所述信号发射空间和信号接收空间内表面全部设置有吸波材料；
9.信号发射装置，设置在所述信号发射空间内，用于发射测试电磁波信号；
10.信号接收装置，设置在所述信号接收空间内，用于接收所述测试电磁波信号。
11.第一方面的一个可能的实现方式，所述系统还包括：样品框，所述样品框可拆卸地设置在所述窗口上，用于支撑所述样品。
12.第一方面的一个可能的实现方式，所述系统还包括：屏蔽组件，所述屏蔽组件包括屏蔽层，所述屏蔽层用于封闭所述样品框与所述样品之间的缝隙。
13.第一方面的一个可能的实现方式，所述系统还包括：屏蔽组件，所述屏蔽组件包括屏蔽层和粘贴层，所述粘贴层用于粘贴在所述样品框与所述样品的连接处，以封闭所述样品框与所述样品之间的缝隙，所述屏蔽层覆盖在所述粘贴层表面。
14.第一方面的一个可能的实现方式，所述系统还包括：屏蔽组件，所述屏蔽组件包括
屏蔽层、粘贴层和导电丝网，所述导电丝网用于填充所述样品框与所述样品之间的缝隙，所述粘贴层用于固定所述导电丝网，所述屏蔽层覆盖在所述粘贴层表面。
15.第一方面的一个可能的实现方式，所述信号接收空间地面上固定有滑轨，所述滑轨的延伸方向与所述屏蔽隔层所在平面垂直，所述信号接收装置通过滑块固定在所述滑轨上。
16.第一方面的一个可能的实现方式，所述系统还包括：驱动机构，用于驱动所述滑块带动所述信号接收装置沿所述滑轨滑动。
17.第一方面的一个可能的实现方式，所述系统还包括移动机构，所述信号发射空间内设置有若干个信号发射装置点位，所述移动机构用于移动所述信号发射装置至任一信号发射装置点位。
18.第二方面，提供一种屏蔽效能测试方法，应用于屏蔽效能测试系统，所述方法包括以下步骤：
19.信号发射步骤：信号接收装置接收信号发射指令，发射测试电磁波信号；
20.信号接收步骤：信号接收装置采集所述测试电磁波信号并将所述测试电磁波信号的读值发送至控制装置；
21.驱动步骤：驱动机构接收所述控制装置发送的第一控制信号，驱动滑块带动所述信号接收装置移动至预定位置，重复所述信号发射步骤至驱动步骤，直至完成屏蔽效能测试。
22.第三方面，提供一种屏蔽效能测试方法，应用于屏蔽效能测试系统，所述方法包括以下步骤：
23.信号发射步骤：信号接收装置接收信号发射指令，发射测试电磁波信号；
24.信号接收步骤：信号接收装置采集所述测试电磁波信号并将所述测试电磁波信号的读值发送至控制装置；
25.移动步骤：移动机构接收所述控制装置发送的第二控制信号，将所述信号发射装置移动至预定信号发射装置点位，重复所述信号发射步骤至移动步骤，直至完成屏蔽效能测试。
26.上述屏蔽效能测试系统及方法，首先，相较于现有技术将信号发射装置设置在屏蔽室外，在屏蔽室内设置信号接收装置，进行屏蔽效能的测试，存在外界的电磁波信号也会经过待测试的屏蔽材料进入屏蔽室内，对测试结果造成影响的问题。本技术通过在屏蔽室内设置屏蔽隔层，将屏蔽室内的空间分为信号发射空间和信号接收空间，信号发射空间和信号接收空间都能将外界电磁波信号隔绝，避免对测试结果进行干扰。而屏蔽隔层能防止信号发射装置发射的电磁波信号透过墙体而不经过屏蔽材料直接进入信号接收空间，影响屏蔽材料的屏蔽效能的测试。
27.其次，通过在信号发射空间和信号接收空间内表面全部设置有吸波材料，吸波材料能吸收被屏蔽室内的地面、天花板和墙壁反射的电磁波信号，减少因屏蔽室内表面反射造成的电磁波信号波动，使屏蔽室内的电磁信号能量密度保持稳定。进而使得信号发射空间内信号发射装置发射的电磁波能以垂直于待测屏蔽材料的方向进入信号接收空间，防止电磁波信号因角度原因导致的测试结果不精确。同时也能使信号接收装置能采集到准确的电磁波数据，因此计算出的屏蔽效能相比未设置吸波材料计算出的屏蔽效能更准确。
附图说明
28.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.其中：
30.图1为一个实施例中屏蔽效能测试系统结构示意图；
31.图2为一个实施例中屏蔽效能测试系统部分结构示意图；
32.图3为一个实施例中屏蔽效能测试系统部分结构示意图；
33.图4为一个实施例中屏蔽效能测试系统部分结构示意图；
34.图5为一个实施例中屏蔽效能测试系统部分结构示意图；
35.图6为一个实施例中屏蔽效能测试系统部分结构示意图；
36.图7为一个实施例中屏蔽效能测试方法的流程图；
37.图8为一个实施例中屏蔽效能测试方法的流程图。
38.其中，1、屏蔽室；11、屏蔽隔层；12、吸波材料；13、窗口；14、样品框；2、信号发射装置；3、信号接收装置；4、样品；5、屏蔽组件；6、滑轨；7、滑块；8、驱动机构。
具体实施方式
39.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
40.下面将结合本技术的实施例中的附图，对本技术的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
41.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”、“包含”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、终端、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。在本技术的权利要求书、说明书以及说明书附图中的术语，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体/操作/对象与另一个实体/操作/对象区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体/操作/对象之间存在任何这种实时的关系或者顺序。
42.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。
43.在现有技术中，测试样品的屏蔽效能一般是将信号接收装置放置在屏蔽室内，在屏蔽室外放置信号发射装置，在屏蔽室开一个窗口，将待测样品放置在窗口处测试屏蔽效能。但外界存在很多非测试电磁波信号，这些信号很容易穿过待测样品进入屏蔽室，当信号接收装置同时接收到测试信号和非测试信号时，会影响测试结果的准确性。因此本技术在屏蔽室内加设屏蔽隔层，区分出信号发射空间和信号接收空间，将信号发射装置放置在信
号发射空间，在测试时，外界的非测试电磁波信号被屏蔽室隔离，屏蔽隔层上开设有用于放置待测样品的窗口，信号接收装置接收的只有穿过待测样品的电磁波信号，隔绝了非测试信号的干扰，因此测试的准确性大幅提高。
44.如图1和图2所示，提出了一种屏蔽效能测试系统，所述系统包括：
45.屏蔽室1，所述屏蔽室1内设置有一屏蔽隔层11，将所述屏蔽室1分为信号发射空间和信号接收空间，所述屏蔽隔层11上开设有用于安装样品4的窗口13，所述信号发射空间和信号接收空间内表面全部设置有吸波材料12；
46.信号发射装置2，设置在所述信号发射空间内，用于发射测试电磁波信号；
47.信号接收装置3，设置在所述信号接收空间内，用于接收所述测试电磁波信号。
48.其中，图1为俯视角度下屏蔽效能测试系统的结构图，屏蔽室1为封闭式的全金属箱体结构，也可以是由其他屏蔽材料组成的封闭空间。屏蔽隔层11是由屏蔽材料制成的，可以是金属或其他能达到屏蔽要求的屏蔽材料，优选金属材料。屏蔽隔层11可以是一体式的，即由一整块金属制成，也可以是多块金属块拼接或焊接而成，在拼接处或焊接处进行屏蔽处理，如封贴导电胶带等等，使得连接处不会泄露电磁波信号。优选屏蔽隔层11为一整块金属材料制成，且屏蔽隔层11与屏蔽室1的连接处经过屏蔽处理，或屏蔽隔层11与屏蔽室1是一体的，同样不会泄露测试电磁波信号。吸波材料12优选为吸波海绵，吸波海绵通过胶水固定或其他固定方式固定在信号发射空间和信号接收空间的内表面。在一些场景中，人们希望材料的屏蔽性能越弱越好，例如汽车玻璃，屏蔽性能越弱，在车内接收的手机信号越好。在测试这些材料的屏蔽性能时，由于其屏蔽性能弱，大量电磁波信号透过样品4进入信号接收空间，引起多径效应，因此本技术在信号发射空间和信号接收空间内表面全部设置有吸波材料12。设置吸波材料12的目的是削弱甚至消除电磁波传播过程中的多径效应，避免屏蔽室1内表面如地板、墙壁、天花板等反射电磁波，造成屏蔽室1内能量密度不一致，随机极化，进而导致信号接收装置3接收的电磁波信号不准确。因此，通过在信号发射空间和信号接收空间内表面全部设置有吸波材料12，吸波材料12能吸收被屏蔽室1内的地面、天花板和墙壁反射的电磁波信号，减少因屏蔽室1内表面反射造成的电磁波信号波动，使屏蔽室1内的电磁信号能量密度保持稳定。进而使得信号发射空间内信号发射装置2发射的电磁波能以垂直于待测屏蔽材料的方向进入信号接收空间，防止电磁波信号因角度原因导致的测试结果不精确。同时也能使信号接收装置3能采集到准确的电磁波数据，因此计算出的屏蔽效能相比未设置吸波材料12计算出的屏蔽效能更准确。
49.信号发射装置2包括信号发射器和发射天线，信号发射装置2可以设置在信号发射空间内的不同位置，测量不同距离、不同角度发射出的信号对待测样品4屏蔽性能的影响。信号接收装置3包括接收天线和频谱分析仪，同样，信号接收装置3可以设置在信号接收空间内的不同位置，测量不同距离、接收的信号对待测样品4屏蔽性能的影响。
50.在另一种实现方式中，可以将信号发射装置2放置在两间相邻屏蔽室1中的一间，信号接收装置3放置在另一间屏蔽室1，两间屏蔽室1共有的墙体作为屏蔽隔层11，在共有的墙上开设窗口13，放置待测样品4，同样可以准确测试待测样品4的屏蔽效能。
51.在另一种实现方式中，当待测样品4是金属等屏蔽性能强的材料，在信号发射空间和信号接收空间内表面不设置吸波材料12。因为金属等屏蔽性能强的材料能屏蔽大多数电磁波信号，通过样品4的电磁波信号不足以引起多径效应或不会对测试结果造成大影响。
52.上述屏蔽效能测试系统，首先，相较于现有技术将信号发射装置2设置在屏蔽室1外，在屏蔽室1内设置信号接收装置3，进行屏蔽效能的测试，存在外界的电磁波信号也会经过待测试的屏蔽材料进入屏蔽室1内，对测试结果造成影响的问题。本技术通过在屏蔽室1内设置屏蔽隔层11，将屏蔽室1内的空间分为信号发射空间和信号接收空间，信号发射空间和信号接收空间都能将外界电磁波信号隔绝，避免对测试结果进行干扰。而屏蔽隔层11能防止信号发射装置2发射的电磁波信号透过墙体而不经过屏蔽材料直接进入信号接收空间，影响屏蔽材料的屏蔽效能的测试。
53.其次，通过在信号发射空间和信号接收空间内表面全部设置有吸波材料12，吸波材料12能吸收被屏蔽室1内的地面、天花板和墙壁反射的电磁波信号，减少因屏蔽室1内表面反射造成的电磁波信号波动，使屏蔽室1内的电磁信号能量密度保持稳定。进而使得信号发射空间内信号发射装置2发射的电磁波能以垂直于待测屏蔽材料的方向进入信号接收空间，防止电磁波信号因角度原因导致的测试结果不精确。同时也能使信号接收装置3能采集到准确的电磁波数据，因此计算出的屏蔽效能相比未设置吸波材料12计算出的屏蔽效能更准确。
54.如图3所示，在一个实施例中，所述系统还包括：样品框14，所述样品框14可拆卸地设置在所述窗口13上，用于支撑所述样品4。
55.其中，在测试时，经常需要大批量测试不同材料，直接将样品4放置在屏蔽隔层11的窗口13上，取放都很费时间，效率不高，且样品4与窗口13之间不方便进行屏蔽处理。因此本实施例设置有样品框14，样品框14可拆卸地安装在窗口13上，待测样品4放置在样品框14内。样品框14的边框为金属材质，常用镀锌钢和铜，可以有效防止电磁波信号从边框通过。通过样品框14取放待测样品4，能提高取放速度，提高测试效率。
56.如图4所示，在一个实施例中，所述系统还包括：屏蔽组件5，所述屏蔽组件5包括屏蔽层，所述屏蔽层用于封闭所述样品框14与所述样品4之间的缝隙。
57.其中，将待测样品4安装在样品框14内进行测试时，由于样品4与样品框14之间存在缝隙，电磁波信号能通过这些缝隙进入信号接收空间，导致信号接收装置3接收的电磁波信号不全是透过待测样品4的电磁波信号，会影响测试结果的准确性。因此本实施例还设置有屏蔽组件5，包括屏蔽层，屏蔽层是由屏蔽材料如金属制成，例如锡纸。将屏蔽层覆盖在样品框14与样品4之间的缝隙上，可以防止电磁波信号透过缝隙进入信号接收空间，干扰测试。
58.在一个实施例中，所述系统还包括：屏蔽组件5，所述屏蔽组件5包括屏蔽层，所述屏蔽层用于封闭所述样品框14与所述样品4之间的缝隙。
59.其中，将待测样品4安装在样品框14内进行测试时，由于样品4与样品框14之间存在缝隙，电磁波信号能通过这些缝隙进入信号接收空间，导致信号接收装置3接收的电磁波信号不全是透过待测样品4的电磁波信号，会影响测试结果的准确性。因此本实施例还设置有屏蔽组件5，包括屏蔽层和粘贴层。其中屏蔽层是由屏蔽材料如金属制成，粘贴层是由具有粘性的材料制成。本实施例的屏蔽组件5优选为导电胶带。屏蔽组件5的粘贴层贴在样品4和样品框14的连接处，封闭住连接处的缝隙，屏蔽层覆盖在粘贴层的表面，屏蔽电磁波信号，防止电磁波信号透过粘贴层进入信号接收空间，干扰测试。
60.在一个实施例中，所述系统还包括：屏蔽组件5，所述屏蔽组件5包括屏蔽层、粘贴
层和导电丝网，所述导电丝网用于填充所述样品框14与所述样品4之间的缝隙，所述粘贴层用于固定所述导电丝网，所述屏蔽层覆盖在所述粘贴层表面。
61.其中，将待测样品4安装在样品框14内进行测试时，由于样品4与样品框14之间存在缝隙，电磁波信号能通过这些缝隙进入信号接收空间，导致信号接收装置3接收的电磁波信号不全是透过待测样品4的电磁波信号，会影响测试结果的准确性。因此本实施例还设置有屏蔽组件5，包括屏蔽层、粘贴层和导电丝网，导电丝网是由金属导电丝制成的网，具有较好的屏蔽性能，将导电丝网填充在样品框14与样品4之间的缝隙处，堵住缝隙，作为第一重防护。由于导电丝网依靠与缝隙间的摩擦力进行固定，容易脱落，因此在导电丝网外还粘贴一层粘贴层，用于固定导电丝网，屏蔽层覆盖在所述粘贴层表面，作为第二重防护。利用导电丝网和屏蔽层的双重防护，防止电磁波信号透过粘贴层进入信号接收空间，干扰测试。
62.如图5所示，在一个实施例中，所述信号接收空间地面上固定有滑轨6，所述滑轨6的延伸方向与所述屏蔽隔层11所在平面垂直，所述信号接收装置3通过滑块7固定在所述滑轨6上。
63.其中，图5为侧面视角下屏蔽效能测试系统的部分结构图，在测试样品4与信号接收装置3的距离对样品4屏蔽性能的影响时，需要调整信号接收装置3的位置，人工手动调整时容易出现调节的位置不准确的问题。因此本实施例在信号接收空间地面上固定有滑轨6，且滑轨6的延伸方向与屏蔽隔层11所在平面垂直，使得固定在滑轨6上的信号接收装置3与样品4的连线方向与样品4所在平面垂直，符合测试要求。且利用滑轨6调节信号接收装置3的位置，比人工手动搬运信号接收装置3调节的更准确。
64.如图6所示，在一个实施例中，所述系统还包括：驱动机构8，用于驱动所述滑块7带动所述信号接收装置3沿所述滑轨6滑动。
65.其中，图6为侧面视角下屏蔽效能测试系统的部分结构图，在测试样品4与信号接收装置3的距离对样品4屏蔽性能的影响时，需要调整信号接收装置3的位置，而人工对信号接收位置进行调整时，人的移动会引起电磁波在室内相同位置的能量出现扰动，信号接收装置3接收到的信号波动很大，影响测试的准确性。因此本实施例通过设置驱动机构8，当接收到控制信号时，驱动机构8驱动滑轨6带动信号接收装置3沿滑轨6滑动。实现了自动调节信号接收装置3的位置，避免了人工调整带来的电磁波信号波动，导致影响测试结果的准确性。
66.在一个实施例中，所述系统还包括移动机构，所述信号发射空间内设置有若干个信号发射装置点位，所述移动机构用于移动所述信号发射装置2至任一信号发射装置点位。
67.其中，在测试样品4与信号发射装置2的距离和角度对样品4屏蔽性能的影响时，需要调整信号发射装置2的位置，当测试的位置较多时，人工调整的效率较低。因此本实施例设置了移动机构，移动机构可以是电机带动信号发射装置2在滑轨6上移动，也可以是机器人抓取信号发射装置2移动到不同位置。在信号发射空间内设置有若干个信号发射装置点位，在不同的测试中，信号发射装置点位的数量也不同，视实际情况而定。在不同的点位测试不同距离、角度的信号对样品4屏蔽性能的影响。移动机构就用于移动信号发射装置2至任一信号发射装置点位。实现了自动调整信号发射装置2的位置，相较于人工移动，效率更高，定位也更准确。
68.如图7所示，提出了一种屏蔽效能测试方法，应用于屏蔽效能测试系统，所述方法
包括以下步骤：
69.信号发射步骤101：信号发射装置接收信号发射指令，发射测试电磁波信号；
70.信号接收步骤102：信号接收装置采集所述测试电磁波信号并将所述测试电磁波信号的读值发送至控制装置；
71.驱动步骤103：驱动机构接收所述控制装置发送的第一控制信号，驱动滑块带动所述信号接收装置移动至预定位置，重复所述信号发射步骤至驱动步骤，直至完成屏蔽效能测试。
72.其中，信号发射装置、信号接收装置、驱动机构都与外界的控制装置电连接，控制装置向信号发射装置发射信号发射指令后，信号发射装置发射测试电磁波信号；信号接收装置自动采集透过样品的测试电磁波信号并读值，将读值发送至控制装置。当测完信号接收装置在某个位置的测试结果后，需要改变信号接收装置的位置时，控制装置向驱动机构发送第一控制信号，控制驱动装置驱动滑块带动所述信号接收装置移动至预定位置，重复所述信号发射步骤101至驱动步骤103，直至测完所有位置，完成屏蔽效能测试。
73.如图8所示，提出了一种屏蔽效能测试方法，应用于屏蔽效能测试系统，所述方法包括以下步骤：
74.信号发射步骤201：信号发射装置接收信号发射指令，发射测试电磁波信号；
75.信号接收步骤202：信号接收装置采集所述测试电磁波信号并将所述测试电磁波信号的读值发送至控制装置；
76.移动步骤203：移动机构接收所述控制装置发送的第二控制信号，将所述信号发射装置移动至预定信号发射装置点位，重复所述信号发射步骤201至移动步骤203，直至完成屏蔽效能测试。
77.其中，信号发射装置、信号接收装置、移动机构都与外界的控制装置电连接，控制装置向信号接收装置发射信号发射指令后，信号发射装置发射测试电磁波信号；信号接收装置自动采集透过样品的测试电磁波信号并读值，将读值发送至控制装置。当测完信号发射装置在某个位置的测试结果后，需要改变信号发射装置的位置时，控制装置向移动机构发送第一控制信号，控制移动装置移动动信号发射装置移动至预定位置，重复所述信号发射步骤201至移动步骤203，直至测完所有位置，完成屏蔽效能测试。
78.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
79.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。