电磁屏蔽薄膜屏蔽效能的测量不确定度分析与评定

2020.29科学技术创新电磁屏蔽薄膜屏蔽效能测量确定度分析与评定
陈超婵1祝思婷2蔡青1
(1、上海市计量测试技术研究院,上海2012032、中国信息通信研究院,北京100191)
摘要:基于所设计的新型法兰同轴测试装置(频率范围30MHz~8GHz ),分析了开展电磁屏蔽薄膜屏蔽效能测量的不确定
来源,重点讨论了测量重复性、测量仪器最大允许误差、测量仪器与测量夹具之间不匹配引起的失配误差影响因素,
建立了屏蔽效能测量不确定度评定的数学模型。结果表明,电磁屏蔽薄膜屏蔽效能测量结果的扩展不确定度为1.2dB ,满足标准对装置的要求。
关键词:屏蔽效能;测量不确定度;法兰同轴装置Abstract:It analyzed the sources of shielding effectiveness measurementuncertainty for electromagnetic shielding films,based on the design of new flanged coaxial test device with frequency range of 30MHz -8GHz.It established mathematical model for evaluation of measurement uncertainty,focusing on the measurement repeatability ,maximum permissible errorsof measurement instruments,mismatch error caused by measurement instruments a
nd coaxial tester.The result shows that expanded measurement uncertainty of shielding effectiveness for electromagnetic shielding films is    1.2dB,which meets the measurement requirement of standard tester.
Key words:Shielding effectiveness;Measurement uncertainty;Flanged coaxial tester 中图分类号:TB34;N34文献标识码:A 文章编号:2096-4390(2020)29-0035-021概述
30MHz~8GHz 的新型法兰同轴法测试装置是一种用于开展电磁屏蔽薄膜屏蔽效能测量的新型同轴装置。采用同轴传输
线原理[1-3],文章[4]已重点研究了该装置的研制方法,
确定了装置的框架及基本尺寸,在仿真软件中创新性采用电容补偿及电感补偿原理进行优化设计,解决了装置阻抗不匹配的问题。最终装置的驻波比小于1.2,比较仿真和实测结果,两者数据吻合良好。但是装置研发成功后必须经过测量不确定评定方可用于测试电磁屏蔽薄膜的屏蔽效能。
根据GB/T30142-2013[5]、ASTM D4935-2018[6]、GJB 6190-2008[7]相关标准要求,法兰同轴法装置用于屏蔽效能测量
的不确定应小于3dB 。不同标准提供的测量装置不同,
不确定度的评定方法也不相同。为此,根据不确定度评定原理[8-10],提出了
30MHz~8GHz 的新型法兰同轴法测试装置的屏蔽效能测量不确定的评价方法。
2屏蔽效能参数的测量不确定度分析与评定2.1测量系统的标准不确定度来源分析
视频采集30MHz~8GHz 的新型法兰同轴法测试装置屏蔽效能的测
mesh设备
量不确定度因素很多。主要来源有以下几个方面:无尘拖链
智能卡制作
测量重复性、仪器因素、测量仪器与测量夹具不匹配引起的失配误差等主要影响因素。
设定测量重复性引起的不确定分量为,与信号发生器相关的测量值的标准不确定度主要分量是u(α1),u(α2),与频谱分析仪相关的测量值的标准不确定度主要分量是u(α1),u(α2)。
2.2测量重复性引入的标准不确定度分量
一气学院测量重复性是不确定度的重要来源。
在相同的测量条件下,由同一个实验操作人员使用同一台法兰同轴测试装置,在相同
的实验室环境下,采取相同的测量步骤进行试验,
重复n 次后,得到测量结果为,重复性按照贝塞尔公式得到单次测得值的实验标准差:
(1)
式中:y ———n 次测量结果的算术平均值;n ———重复测量次数(n=10)。
采用30MHz-8GHz 法兰同轴测试装置对电磁屏蔽薄膜(表
面电阻率:4Ω/cm 2)进行屏蔽效能测量时,
根据示意图1连接装置,将信号发生器频率置8000MHz ,电平置0dBm ,考察装置测量屏蔽效能的重复性。测量10次,所得屏蔽效能数据分别为:33.7、33.8、33.9、34.0、34.0、34.2、34.1、34.1、34.0、34.1,通过计算由重复性引入的
定分量为:
(2)2.3标准不确定度u(
α1)的评定
图1系统连接示意图
准不确定度u(α1)主要来源于信号发生器最大允许误差。信号发生器电平最大允许误差为±0.52dB,即不确定度区间为±0.52dB ,半宽为0.52dB ,在其区间内可以认为是均匀分布,取包含因子则不确定度u(α1)为:
隧道烘箱验证方案
u(α1)=α/k=
=0.30dB (3)
2.4标准不确定度u(α2)的评定
标准不确定度u(α2)主要来源是信号发生器与测量夹具不匹配引起的失配误差。用阻抗分析仪测试检测夹具输入端口的反
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A i i u y s y  论文受国家质量基础的共性技术研究与应用项目资助,
课题编号2019YFF0216605。35--

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