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屏蔽性能檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-07-26 17:46:10 更新時(shí)間：2025-07-25 17:46:10

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

引言

屏蔽性能檢測(cè)是評(píng)估材料、組件或系統(tǒng)在電磁環(huán)境中阻擋或減少電磁干擾（EMI）和電磁輻射能力的核心過(guò)程。在現(xiàn)代電子技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，電磁兼容性（EMC）已成為確保設(shè)備安全、可靠運(yùn)行的關(guān)鍵因素。屏蔽性能檢測(cè)廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，包括消費(fèi)電子（如智能手機(jī)、筆記本電腦）、汽車(chē)工業(yè)（如電動(dòng)汽車(chē)的電子控制系統(tǒng)）、醫(yī)療設(shè)備（如MRI掃描儀）、航空航天和軍事裝備等。在這些應(yīng)用中，不良的屏蔽性能可能導(dǎo)致設(shè)備故障、數(shù)據(jù)泄露、信號(hào)干擾甚至安全事故，例如在無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)中，射頻干擾會(huì)降低信號(hào)質(zhì)量，影響用戶(hù)體驗(yàn)。檢測(cè)的核心目標(biāo)是量化屏蔽效能（Shielding Effectiveness, SE），即通過(guò)測(cè)量電磁波在屏蔽前后的衰減程度來(lái)評(píng)估材料的阻擋能力。隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和高速數(shù)字設(shè)備的普及，電磁環(huán)境日益復(fù)雜，對(duì)屏蔽性能的要求不斷提升。國(guó)際組織和監(jiān)管機(jī)構(gòu)已將此類(lèi)檢測(cè)納入強(qiáng)制合規(guī)要求，以確保產(chǎn)品符合全球市場(chǎng)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，從而推動(dòng)創(chuàng)新并保障公共安全。因此，屏蔽性能檢測(cè)不僅是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)，也是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和高性能電子生態(tài)系統(tǒng)的基石。

檢測(cè)項(xiàng)目

屏蔽性能檢測(cè)涉及多個(gè)關(guān)鍵項(xiàng)目，這些項(xiàng)目旨在全面評(píng)估材料或設(shè)備在不同條件下的屏蔽能力。主要檢測(cè)項(xiàng)目包括：屏蔽效能（SE），即在特定頻率下測(cè)量電磁波的衰減量（以分貝dB表示），通常覆蓋低頻（如30MHz）到高頻（如18GHz）范圍；頻率響應(yīng)分析，評(píng)估屏蔽性能隨頻率變化的穩(wěn)定性，確保在寬帶應(yīng)用中保持一致性；材料特性測(cè)試，如導(dǎo)電性、厚度和表面阻抗的影響，這些直接影響屏蔽效果；環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試，模擬真實(shí)場(chǎng)景（如溫度變化、濕度或機(jī)械應(yīng)力）對(duì)屏蔽性能的潛在影響；以及特定應(yīng)用項(xiàng)目，如輻射發(fā)射和敏感度測(cè)試，用于驗(yàn)證設(shè)備是否滿(mǎn)足電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)。這些項(xiàng)目通?；趪?guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行定義，確保檢測(cè)結(jié)果的可比性和可靠性。

檢測(cè)儀器

屏蔽性能檢測(cè)依賴(lài)于一系列精密儀器，以精確測(cè)量和模擬電磁環(huán)境。常用儀器包括：網(wǎng)絡(luò)分析儀（如Keysight ENA系列），用于測(cè)量散射參數(shù)（S-參數(shù)）并計(jì)算屏蔽效能，其頻率范圍可達(dá)GHz級(jí)別；屏蔽室（例如法拉第籠），提供一個(gè)隔離的測(cè)試環(huán)境，消除外部干擾，確保測(cè)試準(zhǔn)確性；信號(hào)發(fā)生器和接收器（如Rohde & Schwarz的SMBV100A），用于生成和捕捉電磁信號(hào)，配合天線(xiàn)（如雙錐或喇叭天線(xiàn)）進(jìn)行發(fā)射和接收；頻譜分析儀，監(jiān)控電磁頻譜以檢測(cè)輻射泄漏；以及近場(chǎng)探頭系統(tǒng)（如Langer EMV-Technik的探頭），適用于小型設(shè)備或局部區(qū)域的屏蔽評(píng)估。這些儀器通常集成在自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)中，支持高效的數(shù)據(jù)采集和分析，提高檢測(cè)效率和可重復(fù)性。

檢測(cè)方法

屏蔽性能檢測(cè)方法采用標(biāo)準(zhǔn)化流程來(lái)確保結(jié)果的一致性和準(zhǔn)確性。主流方法包括：遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)試法，在開(kāi)放區(qū)域或半消聲室中進(jìn)行，使用天線(xiàn)測(cè)量屏蔽材料對(duì)電磁波的衰減，適用于評(píng)估整體設(shè)備性能；近場(chǎng)測(cè)試法，通過(guò)探頭靠近被測(cè)對(duì)象測(cè)量局部電磁場(chǎng)，常用于小型組件或印刷電路板（PCB）的屏蔽評(píng)估；以及標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試規(guī)程如ASTM D4935，該方法利用平行板裝置測(cè)量平面材料的屏蔽效能，涉及設(shè)置測(cè)試樣品、施加電磁場(chǎng)并記錄衰減數(shù)據(jù)。其他方法包括IEC 61000-4-21中描述的混響室法，模擬復(fù)雜電磁環(huán)境；和時(shí)域反射法（TDR），用于分析屏蔽完整性和缺陷。測(cè)試步驟通常包括校準(zhǔn)儀器、設(shè)置頻率范圍（例如從30MHz到6GHz）、執(zhí)行多次測(cè)量以取平均值，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析以生成SE報(bào)告。這些方法強(qiáng)調(diào)可重復(fù)性和安全性，減少人為誤差。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

屏蔽性能檢測(cè)遵循嚴(yán)格的國(guó)際和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，以確保檢測(cè)結(jié)果的可比性和合規(guī)性。核心標(biāo)準(zhǔn)包括：國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）標(biāo)準(zhǔn)如IEC 61000-4-21（電磁兼容性測(cè)試方法），它規(guī)范了混響室測(cè)試程序；美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)（ASTM）標(biāo)準(zhǔn)如ASTM D4935（平面材料屏蔽效能的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法），詳細(xì)規(guī)定了測(cè)試設(shè)置和計(jì)算；歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 50147（電磁兼容性基本標(biāo)準(zhǔn)），適用于工業(yè)設(shè)備；以及美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）Part 15（無(wú)線(xiàn)設(shè)備輻射限制），強(qiáng)制要求消費(fèi)電子產(chǎn)品滿(mǎn)足屏蔽性能閾值。此外，行業(yè)特定標(biāo)準(zhǔn)如汽車(chē)電子領(lǐng)域的CISPR 25和醫(yī)療設(shè)備的IEC 60601-1-2也提供指導(dǎo)。這些標(biāo)準(zhǔn)通常要求檢測(cè)報(bào)告包括SE值、頻率范圍和環(huán)境條件，并需通過(guò)認(rèn)證機(jī)構(gòu)（如UL或）驗(yàn)證，以確保產(chǎn)品全球市場(chǎng)準(zhǔn)入。