在使用电磁屏蔽箱测试中遇到谐振怎么办？

在什么是电磁屏蔽箱谐振？这篇文章中我们讲了电磁屏蔽箱谐振的产生的原因和原理，现在我们来讲讲在使用OI-ESA/OI-ESS/OI-ES系列电磁屏蔽箱测试中遇到谐振该怎么解决。

处理谐振的思路不是“消除”（对于固定尺寸的箱体，谐振频率是固有的），而是 “识别、抑制、规避和补偿”。这里海洋仪器给您推荐四个方法来处理电磁屏蔽箱谐振。

方法一：识别与诊断谐振点

在开始正式EUT测试前，必须首先了解你的屏蔽箱。

1、空箱扫描法：

在箱内放置一个宽带天线作为接收天线。

在箱外使用一个信号源和发射天线，发射一个固定功率的扫频信号（或用环境中的广播信号）。

用箱内的频谱仪记录接收到的信号。频谱图上出现的尖锐峰值，且其频率不随外部信号源功率线性变化的，很可能就是箱体的谐振频率点。

2、敲击测试法（时域法）：

在箱内放置一个宽带天线连接频谱仪，设置为中心频率，并调整为时域扫描（Zero Span） 模式。

用手或绝缘物体快速敲击箱壁或箱内物体。一个存在谐振的箱子，会在谐振频率上产生一个长时间衰减的“铃振”信号（像敲钟后的回响）。在时域图上，你会看到一个缓慢衰减的包络。衰减越快，箱体品质因数（Q值）越低，谐振影响越小。

方法二：抑制谐振强度（降低Q值）

谐振的强度（峰值尖锐度）由其品质因数Q值决定。Q值越高，谐振峰越窄、越尖锐，影响越大。目标是降低箱体的Q值，让谐振峰变得平缓、微弱。

在箱壁内贴附射频吸波材料（如OI-ESA/OI-ESS/OI-ES系列屏蔽箱）：

原理：吸波材料（通常是碳加载的泡沫锥体或平板）将电磁能量转化为热能耗散掉，相当于给谐振系统增加了阻尼。

效果：能有效抑制中高频（例如>800MHz）的谐振。频率越低，所需吸波材料体积越大，箱内有效空间损失也越大。

布置：优先覆盖平行的大面积对向箱壁（如顶板和底板），因为它们是形成主模驻波的关键反射面。角落也需要覆盖以抑制高次模。

方法三：规避谐振的影响（最常用、最实用的工程方法）

既然谐振无法根除，我们就想办法在测试中绕过它。

1、改变EUT和天线位置与姿态：

基本原则：不要在单一固定位置下结论。进行多次测试，每次稍微移动或旋转EUT和接收天线（几厘米或几十度）。

诊断策略：当发现一个可疑的尖锐峰值时，轻微移动EUT。如果该峰值幅度发生剧烈变化（如波动超过10-20dB），基本可以判定是箱体谐振或由谐振放大的微弱噪声，而非EUT固有的强辐射源。

报告取值：对于诊断性测试，可以记录移动位置后测得的最低值，这更接近EUT在自由空间中的辐射水平。

2、使用时域方法替代连续波扫描：

适用对象：主要诊断时钟谐波、数字噪声等周期性脉冲干扰。

操作：使用频谱仪的峰值保持（Max Hold）功能结合时域门控（Time Gating）。先让EUT工作，用峰值保持捕捉所有信号。然后，通过调节时域门控，只分析脉冲发射的“真实”时间段，滤除脉冲间隙期由于箱体谐振仍未衰减干净的“拖尾”信号。这能有效分离出EUT的真实辐射和箱体谐振的“余振”。

关注趋势而非绝对值，进行对比测试：

屏蔽箱的首要任务是诊断和对比，而非获取绝对合规数据。

关键操作：在完全相同的箱内位置和配置下，进行整改前（A状态） 和整改后（B状态） 的测试。

逻辑：即使测试结果因谐振被整体抬高或扭曲，但只要测试条件不变，A和B的差值（ΔdB） 就真实反映了整改措施的效果。如果某个频点在整改后下降了10dB，那么这10dB的改善是可信的，尽管两者的绝对值可能都不准确。

方法四：理解并记录局限性

明确适用范围：清楚你的屏蔽箱在哪些频段（通常是低频段，接近其最低谐振频率）的测试结果可信度较低。

最终验证：所有在屏蔽箱内完成的重大整改，其最终验证必须在电波暗室（SAC）或开阔场（OATS） 等无谐振问题的标准场地进行，以获取符合法规要求的绝对数据。

总结：

电磁屏蔽箱谐振是因其金属腔体结构固有的物理现象，会导致特定频率下屏蔽失效和场内强分布不均，严重干扰EMI诊断。

处理谐振的四步法：

1、先知彼：通过空箱扫描识别自家箱体的主要谐振频率点。

2、增阻尼：使用吸波材料抑制高频谐振强度（降低Q值）。

3、巧规避：

移动位置，观察峰值变化以识别谐振。

使用时域门控分析脉冲信号。

坚持在完全相同条件下进行整改前后对比测试，这是屏蔽箱诊断的黄金法则。

4、明界限：了解箱体局限，重大决策依赖标准实验室最终测试。

掌握以上方法，你就能将屏蔽箱谐振从一个令人困惑的干扰项，转变为一个可识别、可管理的测试背景因素，从而充分发挥屏蔽箱在EMI前期诊断中的强大效能。

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