專利名稱：一種平面型屏蔽材料屏蔽效能的法蘭同軸測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及微波射頻技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的電磁屏 蔽材料屏蔽效能的測試裝置。
背景技術(shù)：
人們生活在充斥著電磁輻射的空間里，隨時受到電磁輻射的干擾與影響，電磁輻 射已成為繼水污染、大氣污染、噪聲污染之后的第四大污染，成為一種危害人們身體健康 的“隱形殺手”。電磁輻射對人體健康方面的危害主要分為熱效應(yīng)、非熱效應(yīng)和累積效應(yīng)。 如何防止電磁輻射對人的危害成為一個熱門的探討話題。各種防電磁輻射屏蔽材料應(yīng)運(yùn) 而生，然而市場上生產(chǎn)的屏蔽材料良莠不齊，濫竽充數(shù)，如何高效檢測出它們的屏蔽效能 (shieldingeffectiveness)成為一個重要問題。根據(jù)電磁場輻射區(qū)域劃分，平面材料屏蔽 效能的測試方法主要分為遠(yuǎn)場法、近場法和屏蔽室法。其中，遠(yuǎn)場法中基于ASTM D-4935法蘭同軸法因具有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)而被廣 泛使用，同時測試速度快且精確，可重復(fù)性好。主要缺點(diǎn)是夾具測試的的頻率范圍窄， 300MHZ-1. 5GHz的帶寬對當(dāng)前電氣設(shè)備和系統(tǒng)來說是不夠的。當(dāng)測試頻率低于頻率下限時， 不能產(chǎn)生足夠的位移電流；高于頻率上限時，產(chǎn)生高階模，增大測量誤差。在SJ20524中同 樣存在頻率范圍窄的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種頻率上限大于1.5GHz的法蘭同軸測試裝置，針 對ASTMD4935和SJ205M法蘭同軸傳輸線法頻帶窄，不能準(zhǔn)確測量高頻段范圍，本實(shí)用新型 對法蘭同軸測試裝置的結(jié)構(gòu)作了改進(jìn)，以提高測量帶寬范圍。將頻率上限提高到3GHz，滿足 了現(xiàn)代設(shè)備高頻段檢測的需求。根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，提供了一種平面型屏蔽材料屏蔽效能的法蘭同軸測 試裝置，本裝置為左右對稱兩部分組成，包括帶法蘭盤的N型同軸接口(1，13)、法蘭同軸測 試夾具(3)、支撐介質(zhì)(4)、內(nèi)導(dǎo)體(12)、內(nèi)導(dǎo)體壓圈(5)、外導(dǎo)體(10)、外導(dǎo)體壓圈(6)，所 述帶法蘭盤的N型同軸接口包括陰頭接口(1)和陽頭接口(13)，一端接口連接信號發(fā)生器， 另一端接口連接信號接收機(jī)，所述帶法蘭的測試夾具的對稱兩部分通過尼龍螺栓連接，中 間放置待測屏蔽材料，所述外導(dǎo)體(10)的內(nèi)部與內(nèi)導(dǎo)體(1 的傾斜部分之間形成錐形過 渡連接器O)，其特征在于所述錐形過渡連接器( 的長度范圍為觀 34mm且形成所述錐 形過渡連接器O)的外導(dǎo)體(10)的內(nèi)部與內(nèi)導(dǎo)體(12)之間有錯位。根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，提供了一種法蘭同軸測試裝置，其特征在于形成所 述錐形過渡連接器⑵的外導(dǎo)體(10)的內(nèi)部與內(nèi)導(dǎo)體(12)之間錯位的距離為0.6 1. 2mm。根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，提供了一種法蘭同軸測試裝置，其特征在于形成所 述錐形過渡連接器⑵的外導(dǎo)體(10)的內(nèi)部與內(nèi)導(dǎo)體(12)之間的錯位距離為Imm且所述內(nèi)導(dǎo)體斜率12. 1° 14. 6°、所述外導(dǎo)體內(nèi)徑斜率沈.1° 30. 9°。根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，提供了一種法蘭同軸測試裝置，其特征在于所述支 撐介質(zhì)(4)為環(huán)狀聚四氟乙烯材料。根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，提供了一種法蘭同軸測試裝置，其特征在于其所述 支撐介質(zhì)的環(huán)大徑22. 52mm，小徑6. 67mm，所述支撐介質(zhì)兩端與空氣(11)交界處各挖 去一環(huán)形溝道。根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，提供了一種法蘭同軸測試裝置，其特征在于所述環(huán) 形溝道的尺寸為單邊的環(huán)形溝道寬度范圍7 11mm，深度為0. 7 0. 9mm。根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，提供了一種法蘭同軸測試裝置，其特征在于所述支 撐介質(zhì)(4)通過所述內(nèi)導(dǎo)體壓圈( 和所述外導(dǎo)體壓圈(6)緊配固定，安裝到所述裝置上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型拓寬了現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的測試頻率范圍，結(jié)構(gòu)簡單，便于進(jìn) 行裝置的安裝及調(diào)整，且易于制造。

圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的法蘭同軸測試裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1所示法蘭同軸測試裝置剖視圖；圖3為圖1所示法蘭同軸測試裝置左視圖；圖4為圖1所示法蘭同軸測試裝置右視圖圖5為參考試樣與負(fù)載試樣圖；圖中1、N型同軸接口的陽頭；2、錐形過渡連接器；3、帶法蘭的同軸測試夾具；4、 支撐介質(zhì)；5、內(nèi)導(dǎo)體壓圈；6、外導(dǎo)體壓圈；7、帶螺紋孔的法蘭盤；8、待測屏蔽材料；9、帶光 孔的法蘭盤；10、外導(dǎo)體；11、空氣介質(zhì)；12、內(nèi)導(dǎo)體；13、N型同軸接口的陰頭。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型可能會有很多實(shí)施例和各種組合，此處將會參照附圖詳細(xì)說明特定的 實(shí)施例。然而，這并不是將本實(shí)用新型以任何方式限制于這幾個實(shí)施例中，這些實(shí)施例詮釋 的任何基于本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)和技術(shù)范圍的組合、等同物和替代物都落在本實(shí)用新型保護(hù)范 圍之內(nèi)。在描述中使用的詞語僅僅是為了描述特定實(shí)施例，并不是以任何方式限制本實(shí)用 新型。在詳細(xì)描述附圖之前，值得注意的是所述零部件是按照其主要功能來劃分的。也 就是說，兩個或者兩個以上的零部件可以結(jié)合成為一個零部件，或者一個零部件可以按功 能分成兩個或者兩個以上的零部件。而且，以下描述的每個零部件不僅按其主要功能發(fā)揮 作用，還可以實(shí)現(xiàn)其他零部件的一部分或者全部的功能。相反，可能一個零部件的所實(shí)現(xiàn)的 主要功能可以完全由其他零部件來實(shí)現(xiàn)。因此在描述中所出現(xiàn)的每一個零部件可能會用功 能性語言來描述。基于以上理由，顯然，在不背離本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)和技術(shù)范圍的情況下，根 據(jù)本實(shí)用新型所實(shí)現(xiàn)的平面型屏蔽材料屏蔽效能的法蘭同軸測試裝置可以與附圖所示的 結(jié)構(gòu)不一致。下面通過具體實(shí)施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述[0023]參看圖1，圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；在圖1中，待測材料(參考試樣以 及負(fù)載試樣)通過尼龍螺釘固定放置在屏蔽效能同軸測試裝置中，信號發(fā)生器提供輸入信 號，信號在同軸測試裝置中以TEM波形式傳播，到達(dá)負(fù)載試樣時，電磁波被反射、吸收及多 次反射，最終信號接收機(jī)接收到通過負(fù)載試樣的電磁波。參看圖2，圖2為本實(shí)用新型的分體裝配圖；在圖2中，帶法蘭盤的同軸測試夾具 3通過錐形過渡連接器2與帶法蘭盤的N型同軸接口(陽頭)1，帶法蘭盤的N型同軸接口 (陰頭)13分別連接，錐形連接器2內(nèi)導(dǎo)體長度31. 25mm，斜率約為13. Γ，外導(dǎo)體內(nèi)徑長 度31. 25mm，斜率約為28. 1°，且外導(dǎo)體內(nèi)徑部分與內(nèi)導(dǎo)體之間有Imm的錯位。整個同軸測 試裝置中外導(dǎo)體材料為不銹鋼，內(nèi)導(dǎo)體材料為黃銅，通過支撐介質(zhì)4固定，保持同心度。支 撐介質(zhì)4為厚度3mm的環(huán)狀物，與空氣11的兩邊接觸面各挖去0. 85mm的環(huán)形溝道，材料為 聚四氟乙烯(介電常數(shù)2. 3，損耗0. 001)，再通過內(nèi)導(dǎo)體壓圈5、外導(dǎo)體壓圈6將支撐介質(zhì)4 位置固定在離法蘭面4mm處，內(nèi)導(dǎo)體壓圈5為金屬環(huán)狀物，外導(dǎo)體直徑為17. 6，mm,內(nèi)導(dǎo)體 直徑為13. 34mm,壓圈厚度為4. 05mm,材料黃銅；外導(dǎo)體壓圈6為金屬環(huán)狀物，外導(dǎo)體直徑 為45. 04mm，外導(dǎo)體直徑為40. 36mm，壓圈厚度為4. 05mm，材料為不銹鋼。圖3為本實(shí)用新型的左視圖，在圖3中N型同軸接口法蘭盤為矩形，四個角的孔徑 為M3M，測試夾具法蘭盤為圓形，盤上有6個緊固螺紋孔與2個3mm定位孔。右邊法蘭盤上 有6個緊固光孔與2個3mm定位銷。定位銷對準(zhǔn)左邊定位孔后，用尼龍螺釘將兩個法蘭盤 擰緊；圖4為本實(shí)用新型使用的待測試樣，包括參考試樣與負(fù)載試樣，其中(a)參考試 樣分為兩部分，中間圓形試樣安裝在測試夾具的中心導(dǎo)體中，環(huán)形部分安裝在測試夾具的 外導(dǎo)體法蘭上，參考試樣和負(fù)載試樣的厚度應(yīng)相同。(當(dāng)兩種試樣平均厚度之差小于等于 25um時，認(rèn)為參考試樣和負(fù)載試樣厚度相同)。試樣各自表面各點(diǎn)厚度之差應(yīng)小于各試樣 平均厚度的5%。環(huán)形部分外徑應(yīng)至少大于法蘭盤直徑94mm。所述屏蔽效能法蘭同軸測試裝置的運(yùn)作如下將標(biāo)準(zhǔn)試樣鍍金聚酯薄膜放入屏 蔽效能法蘭同軸測試裝置中，所述信號發(fā)生器提供合適的輸出幅度，所述鍍金聚酯薄膜表 面電阻率為5士2歐姆，多次測量后，若所述信號接收機(jī)接收的信號計(jì)算得到屏蔽效能值為 32士3dB，則確定所述屏蔽效能法蘭同軸測試系統(tǒng)正常工作。所述屏蔽效能法蘭同軸測試裝置如下測試參考試樣將所述參考試樣放入屏 蔽效能法蘭同軸測試裝置，用扭矩改錐擰緊尼龍螺釘，所述信號發(fā)生器提供合適的輸出 幅度，測得所有頻率點(diǎn)在放入所述參考試樣時所述信號接收機(jī)示值。所述測量頻率點(diǎn)為 IOMHz、30MHz、50MHz、70MHz、100MHz、300MHz、500MHz、700MHz、1000MHz、1500MHz、2000MHz、 2500MHz、3000MHz。在某個特定測量頻率點(diǎn)時，所述屏蔽效能法蘭同軸測試裝置測試負(fù)載試樣，將所 述參考試樣放入屏蔽效能法蘭同軸測試裝置，用所述扭矩改錐(以相同力矩)擰緊尼龍螺 釘，所述信號發(fā)生器提供相同的輸出幅度，所述測量頻率點(diǎn)相同，若信號接收機(jī)測得的信號 幅度大于噪聲電平6dB，記錄測量數(shù)據(jù)。所述屏蔽效能值通過在同一激勵下的某點(diǎn)上，負(fù)載試樣與參考試樣所測量到的不 同電場強(qiáng)度、磁場強(qiáng)度或功率密度之比得到。本實(shí)用新型能帶來以下特點(diǎn)[0032](1)滿足高頻段需求所述實(shí)施例可以滿足頻段10MHz-3GHz屏蔽材料屏蔽效能的 測試要求；(2)可重復(fù)性好、性能穩(wěn)定；(3)裝置的特性阻抗50 Ω 士 0. 5 Ω ；(4)裝置的駐波比小于1. 16 ；(5)裝置的不確定度小士 3dB。以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行 業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述 的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還 會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型 要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求1.一種平面型屏蔽材料屏蔽效能的法蘭同軸測試裝置，本裝置為左右對稱兩部分組 成，包括帶法蘭盤的N型同軸接口(1，13)、法蘭同軸測試夾具(3)、支撐介質(zhì)G)、內(nèi)導(dǎo)體 (12)、內(nèi)導(dǎo)體壓圈(5)、外導(dǎo)體(10)、外導(dǎo)體壓圈(6)，所述帶法蘭盤的N型同軸接口包括陰 頭接口(1)和陽頭接口(13)，一端接口連接信號發(fā)生器，另一端接口連接信號接收機(jī)，所述 帶法蘭的測試夾具的對稱兩部分通過尼龍螺栓連接，中間放置待測屏蔽材料，所述外導(dǎo)體 (10)的內(nèi)部與內(nèi)導(dǎo)體(1 的傾斜部分之間形成錐形過渡連接器O)，其特征在于所述錐形 過渡連接器(2)的長度范圍為觀 34mm且形成所述錐形過渡連接器O)的外導(dǎo)體(10) 的內(nèi)部與內(nèi)導(dǎo)體(12)之間有錯位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的法蘭同軸測試裝置，其特征在于形成所述錐形過渡連接器 (2)的外導(dǎo)體(10)的內(nèi)部與內(nèi)導(dǎo)體(12)之間錯位的距離為0. 6 1. 2mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的法蘭同軸測試裝置，其特征在于形成所述錐形過渡連 接器⑵的外導(dǎo)體(10)的內(nèi)部與內(nèi)導(dǎo)體(12)之間的錯位距離為Imm且所述內(nèi)導(dǎo)體斜率 12.1° 14. 6°、所述外導(dǎo)體內(nèi)徑斜率洸.1° 30. 9°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的法蘭同軸測試裝置，其特征在于所述支撐介質(zhì)(4)為環(huán) 狀聚四氟乙烯材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的法蘭同軸測試裝置，其特征在于其所述支撐介質(zhì)的 環(huán)大徑22. 52mm，小徑6. 67mm，所述支撐介質(zhì)兩端與空氣(11)交界處各挖去一環(huán)形溝道。
6.根據(jù)權(quán)利要求6所述的法蘭同軸測試裝置，其特征在于所述環(huán)形溝道的尺寸為單邊 的環(huán)形溝道寬度范圍7 11mm，深度為0. 7 0. 9mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的法蘭同軸測試裝置，其特征在于所述支撐介質(zhì)(4)通過 所述內(nèi)導(dǎo)體壓圈( 和所述外導(dǎo)體壓圈(6)緊配固定，安裝到所述裝置上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種平面型屏蔽材料屏蔽效能的法蘭同軸測試裝置，旨在提供一種體積小、易于制造且便于裝配，滿足高頻帶需求的屏蔽材料屏蔽效能測試方法。它包括帶法蘭盤的N型同軸接口(陰、陽頭)，錐形過渡連接器，法蘭同軸測試夾具，支撐介質(zhì)，內(nèi)導(dǎo)體壓圈，外導(dǎo)體壓圈。本裝置適用于測試頻率上限為3GHz的屏蔽材料屏蔽效能的測試。
文檔編號G01R31/00GK201926719SQ20102050557
公開日2011年8月10日 申請日期2010年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月25日
發(fā)明者桑昱, 蔡青, 趙吉祥, 陸福敏, 陳超嬋 申請人:上海市計(jì)量測試技術(shù)研究院, 中國計(jì)量學(xué)院