在四年前,我們注意到來(lái)自汽車(chē)工業(yè)的EMC測(cè)試的需求增長(zhǎng)。隨著現(xiàn)在轎車(chē)和卡車(chē)搭載各種電子裝置,使得它們?cè)絹?lái)越易于受到雜散輻射的干擾，同時(shí)車(chē)輛本身也是很強(qiáng)的輻射源。
顯然，用我們現(xiàn)有的小型3米法暗室無(wú)法滿(mǎn)足已出現(xiàn)的這些需要。雖然它們很好地服務(wù)于我們的ITE和工業(yè)客戶(hù),但它們不能提供汽車(chē)輻射抗擾性測(cè)試要求的200V/m和600V/m場(chǎng)強(qiáng),同時(shí)不提供靜噪地板以用于CISPR25輻射發(fā)射的項(xiàng)目測(cè)試。
我們的解決方案是建造新型的5米法半電波暗室，其動(dòng)態(tài)范圍（10KHz到40GHz)，且具有容納下整個(gè)車(chē)輛及其武器裝備的空間。從2004年3月投入使用以來(lái)，該暗室同時(shí)繼續(xù)承擔(dān)所有ITE、醫(yī)療和工業(yè)方面的有關(guān)測(cè)試任務(wù)。
當(dāng)然，該5米法暗室的建造沒(méi)有現(xiàn)成的設(shè)計(jì)方案。對(duì)于當(dāng)前和預(yù)期用戶(hù)急需解決的大量問(wèn)題,高性能和費(fèi)效比是首要考慮的。通過(guò)細(xì)致規(guī)劃的努力,我們的目標(biāo)在專(zhuān)用設(shè)計(jì)，研發(fā)和安裝過(guò)程中都保持在控制范圍內(nèi)。
本文追溯了5米法暗室從早期概念到最終驗(yàn)收的整個(gè)進(jìn)程。相信該進(jìn)程對(duì)EMC測(cè)試工程師能提供啟發(fā)，而且我們將會(huì)繼續(xù)分享這方面的收獲。
制定物理規(guī)格
從一開(kāi)始,我們就把重心集中在暗室大約十年使用周期內(nèi)的效能和利用率上。最終決定制造一個(gè)快速組裝的5米法暗室。在比較了5米法暗室、傳統(tǒng)的3米法暗室、小型化3米法暗室以及3米法/CISPR 25組合暗室的性能/容量后，這一目標(biāo)被認(rèn)可。顯然5米法暗室比標(biāo)準(zhǔn)的3米法暗室寬出5英尺,長(zhǎng)12英尺和高12英尺，可以容易安裝我們要求的FCC3米掃描架。同時(shí)，暗室能測(cè)試大范圍尺寸的各類(lèi)型整車(chē),直到標(biāo)準(zhǔn)全尺寸的載貨卡車(chē)。
這一決定通過(guò)比較成本而得到確認(rèn)。涉及到用戶(hù)情況，即相對(duì)3米法暗室5米法暗室增加的特性和功能，選擇5米法方案所增加的費(fèi)用約為80,000美元，卻提供了相對(duì)大得多的測(cè)試能力我們給出的地板和墻壁規(guī)格沒(méi)有不尋常的。外墻由兩層鋼板中間夾刨花形成，內(nèi)表面貼裝鐵氧體塊，然后在鐵氧體瓦表面粘貼吸波材料。安裝時(shí)，我們的主要關(guān)心是這個(gè)“盒子”符合從1KHz到40KHz的屏蔽效能大于100dB的要求。
其次，我們必須確定我們想要的性能要求，以便建造商可以選配最適合我們要求的角錐吸波材料類(lèi)型。根據(jù)在所有頻率的性能要求，具有較高頻率的詳細(xì)要求,和盡可能大的內(nèi)部空間，我們挑選聚氨酯吸波材料，該材料比聚苯乙烯材料要短些。再者，我們要求內(nèi)空間的長(zhǎng)度大于30英尺，寬度18英尺,高度18英尺。
接合和連接的規(guī)格也是很傳統(tǒng)的。我們選擇搭扣型連接器連接側(cè)墻和頂面，以及兩個(gè)墻表面，在所有的開(kāi)放處使用末端雙尖劈密封件。這一點(diǎn)非常關(guān)鍵，因?yàn)閷?duì)于面積10平方英尺，用于進(jìn)出車(chē)輛的門(mén)，是極有可能造成電磁泄漏的地方。
確定地板載荷也是必要需的。通常額定值為1500磅/平方英尺,但是我們知道，暗室必須承受住來(lái)自車(chē)輛輪胎接觸點(diǎn)的極限負(fù)荷，舉例來(lái)說(shuō),機(jī)柜上的尼龍腳輪支撐重的航空設(shè)備。作為早期調(diào)研的一部份，我們已經(jīng)用了幾個(gè)月時(shí)間調(diào)查各個(gè)銷(xiāo)售工業(yè)貨車(chē)和四輪傳動(dòng)越野車(chē)（SUV）的汽車(chē)公司的各種產(chǎn)品?；鶞?zhǔn)車(chē)型在售的最大車(chē)輛是福特的F-350超皮卡車(chē)，該車(chē)擁有八英尺的車(chē)輛底盤(pán)。這個(gè)數(shù)據(jù)決定我們要設(shè)計(jì)能承受 8500磅/平方英尺的地板。
我們也要為需要水冷卻的測(cè)試設(shè)備鋪設(shè)管道系統(tǒng)，例如, HVAC（供暖、通風(fēng)）和某些工業(yè)設(shè)備。顯然，地板要求耐水浸泡以防管道破裂，且需要排水設(shè)備。(我們聽(tīng)到過(guò)暗室被水浸泡后，損失嚴(yán)重到需要關(guān)門(mén)和重建的駭人聽(tīng)聞的故事)同時(shí), 對(duì)于氣動(dòng)設(shè)備,我們需要空氣補(bǔ)給達(dá)到300磅/平方英寸。為客戶(hù)通風(fēng)也是必要的。我們給定的通風(fēng)線路是冷空氣由地板上的通氣口抽進(jìn)，暖空氣由天花板上的通風(fēng)口流出。
甚至表面上無(wú)關(guān)緊要的設(shè)備也要引起高度重視，特別是滅火系統(tǒng)。由于暗室將在高頻率段進(jìn)行發(fā)射測(cè)試，我們不能承受測(cè)試性能降低，但如果安裝的灑水裝置從天花板凸出就會(huì)引起性能降低。因此，在增加費(fèi)用的情況下，我們選用帶有鐵氧體環(huán)的伸縮式灑水頭。
規(guī)劃要進(jìn)行的較高頻率測(cè)試，使得被屏蔽的放大器、控制室、以及分離存放客戶(hù)支持設(shè)備的屏蔽間的位置選定至關(guān)重要。實(shí)際上,我們必須使用最短的連接電纜盡量減少損耗。 由于建筑物高度限制使得我們必須把暗室部分沉到地面下，而附屬的房間仍保持與地面同一水平。我們的最佳設(shè)計(jì)將使用11米昂貴的、低損耗電纜。
其它相關(guān)的設(shè)備等就很容易地確定下來(lái)。它們是一臺(tái)10,000磅的液壓升降機(jī)，用于將重設(shè)備從低于地面位置提升到暗室門(mén)的入口處；一臺(tái)承載8000磅的2米轉(zhuǎn)臺(tái)。另外將電源變化范圍從100A,208/480V交流、60Hz、三相，變換到30A可變的直流功率。
制定性能指標(biāo) 分析我們客戶(hù)對(duì)測(cè)試需求的期待，我們決定暗室必須符合17個(gè)不同的標(biāo)準(zhǔn)，包括EN55011,EN55022,CISPR 25和U.S. FCC B類(lèi)，部分15和18幅射發(fā)射要求。暗室也必須遵從抗擾性標(biāo)準(zhǔn)，如SAE J551，ISO 11452和所有與北美汽車(chē)抗擾性相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，還有歐洲相關(guān)指令2004/104/EC和軍用標(biāo)準(zhǔn)461E。暗室必須設(shè)計(jì)具有適應(yīng)性，以保證在超過(guò)此類(lèi)設(shè)備通常7到10年的生命周期內(nèi)，能應(yīng)付未來(lái)快速演變的各種標(biāo)準(zhǔn)。如果暗室可以滿(mǎn)足嚴(yán)格的軍用標(biāo)準(zhǔn)要求，我們就認(rèn)為它應(yīng)該能滿(mǎn)足汽車(chē)EMC測(cè)試的新標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也滿(mǎn)足在ITE，醫(yī)療器材和工業(yè)產(chǎn)品EMC測(cè)試范圍內(nèi)的所有標(biāo)準(zhǔn)。另外，暗室具有滿(mǎn)足全球試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的能力，使得我們可以服務(wù)的顧客能具有服務(wù)于全球市場(chǎng)的產(chǎn)品。
所提議的暗室的屏蔽效能必須確定，以保證其能夠符合廣泛的需求。屏蔽效能在頻率高達(dá)40GHz時(shí)必須大于100dB這一指標(biāo)要求必須在安裝鐵氧體瓦和吸波材料前得到測(cè)試驗(yàn)證。在暗室里的16個(gè)采樣點(diǎn)，場(chǎng)（從26MHz到18GHz)的一致性好是另一重點(diǎn)要求。通過(guò)預(yù)測(cè)潛在用戶(hù)需求, 我們知道我們要提供差異值很大的場(chǎng)強(qiáng)，也就是,與電訊設(shè)備的典型EMC測(cè)試中的場(chǎng)強(qiáng)電平比有顯著差異。對(duì)電訊設(shè)備或重工業(yè)設(shè)備場(chǎng)強(qiáng)的變化范圍通常從3V/m到約10V/m，而對(duì)汽車(chē)設(shè)備需要大概從70到150V/m，用脈沖進(jìn)行輻射抗擾測(cè)試其場(chǎng)強(qiáng)高達(dá)600V/m。軍品測(cè)試，根據(jù)不同的分類(lèi)，場(chǎng)強(qiáng)甚至要求更高—場(chǎng)強(qiáng)值范圍連續(xù)從50到200V/m。
選擇供應(yīng)商 由高級(jí)主管簽字，并確定這種規(guī)模暗室可用的場(chǎng)地空間后，我們開(kāi)始了列出并評(píng)估供應(yīng)商的進(jìn)程。我們編寫(xiě)了56頁(yè)的詢(xún)價(jià)文件（FRQ），概述了暗室里的所有物理和性能規(guī)格。那份文件被送發(fā)給7個(gè)已簽有保密協(xié)議的不同承建商。很快明確，有兩個(gè)承建商不能滿(mǎn)足我們的規(guī)格要求，另外兩個(gè)無(wú)法讓我們相信他們能按規(guī)定的時(shí)間進(jìn)度完成安裝并最終保質(zhì)完成。雖然建造一個(gè)暗室，即使是3米法暗室，從預(yù)備場(chǎng)地到質(zhì)量合格證簽發(fā)通常都需要9個(gè)月，我們卻要求在5個(gè)月內(nèi)完成。
三個(gè)通過(guò)初審的廠商被邀請(qǐng)來(lái)參加會(huì)議。通過(guò)會(huì)議面對(duì)面與他們的項(xiàng)目經(jīng)理和設(shè)計(jì)工程師討論，我們能夠詳細(xì)了解他們的技術(shù)能力，項(xiàng)目管理經(jīng)歷，成本控制，以及應(yīng)急方案。當(dāng)我們進(jìn)入正式合同商談時(shí)，我們能運(yùn)用不同工作經(jīng)驗(yàn)和專(zhuān)業(yè)技能，以減少往往增加的較大超支，包括建筑物維修和獲得建筑許可證。
管理安裝 與承建商密切協(xié)作是實(shí)現(xiàn)快速、安全可靠安裝暗室的關(guān)鍵。建造過(guò)程中，我們依靠自身的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行所有的現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備和項(xiàng)目管理，承建商負(fù)責(zé)提供用于現(xiàn)場(chǎng)安裝的暗室元件和組件。因此我們省去了支付交鑰匙工程的費(fèi)用；從2003年11月27 日破土動(dòng)工，新暗室用了不到四個(gè)月就于2004年2月28日通過(guò)整體驗(yàn)收。
我們的三個(gè)月準(zhǔn)備工作真正見(jiàn)效了。早在工程進(jìn)行前，我們確定了暗室的選址，可保證其建筑內(nèi)的支撐柱只要一根需要加強(qiáng)(如選址改變可能意味著增加好幾萬(wàn)的費(fèi)用)。我們也知道地方建筑法規(guī)不允許我們升高建筑物的屋頂高度來(lái)適應(yīng)暗室超高的高度。唯一選擇是往地下挖八英尺，這樣方案帶來(lái)了其他一系列的挑戰(zhàn)。舉例來(lái)說(shuō)，我們?cè)谀玫饺齻€(gè)入圍廠商的最后的設(shè)計(jì)圖紙后，我們需要確定能保證往地下開(kāi)挖時(shí)不損毀地下的管線設(shè)施。同時(shí)，我們必須征得房主同意進(jìn)行如此大規(guī)模的開(kāi)挖。另外，我們必須考慮一個(gè)應(yīng)急計(jì)劃，即假如我們不用這個(gè)房屋時(shí)，須回填開(kāi)挖的坑洞。
我們發(fā)現(xiàn)另一成功的關(guān)鍵是讓我們自己的職員承擔(dān)項(xiàng)目經(jīng)理的角色。我們?nèi)藛T選擇和操持了大部分子項(xiàng)目的服務(wù)，包括對(duì)電源接入暗室的電工的角色。我們也確保承建商的工作團(tuán)隊(duì)（通常兩個(gè)工程師，鋪設(shè)重的地板磚則需另增加一個(gè)）有方便的工作空間，可以24小時(shí)使用設(shè)備。
控制總費(fèi)用 從采購(gòu)、安裝到驗(yàn)收的整個(gè)過(guò)程，依據(jù)相關(guān)規(guī)格要求建造的5米法暗室費(fèi)用很容易就達(dá)百萬(wàn)美元。幸運(yùn)地是，我們能完成該項(xiàng)目的費(fèi)用遠(yuǎn)少于此，這些費(fèi)用的節(jié)省歸功于詳細(xì)充分的前期準(zhǔn)備工作和細(xì)心的施工管理。例如，我們的詢(xún)價(jià)文件（FRQ）包括更換零部件和免費(fèi)維修服務(wù)的五年質(zhì)量擔(dān)保，而不是通常大多數(shù)暗室制造商提供的標(biāo)準(zhǔn)二年質(zhì)量擔(dān)保。那一契約條款已經(jīng)給我們帶來(lái)了效益，此后涉及小的維修就不再付費(fèi)用了。同時(shí)，制造暗室的材料使用壽命期為10年。我們打破簽署合同后先付百分之五十項(xiàng)目款的常規(guī)，而是根據(jù)工程進(jìn)度節(jié)點(diǎn)商談付款問(wèn)題。最后我們?yōu)楣こ坛诩尤肓藝?yán)厲的罰款條款(每天高達(dá)6,000美元)。
結(jié)論 從2004年初起，暗室已經(jīng)具備了為許多客戶(hù)開(kāi)展EMC符合性認(rèn)證服務(wù)的條件。我們強(qiáng)調(diào)資產(chǎn)使用效率且保證暗室?guī)缀跛械臅r(shí)間都有人值守。這些重視措施有助于把運(yùn)營(yíng)費(fèi)用控制在許可范圍內(nèi)；有助于維持一個(gè)最佳的測(cè)試計(jì)劃安排；且支持我們24小時(shí)提供服務(wù)和測(cè)試項(xiàng)目平均有3到5天時(shí)間的提前量。我們相信我們?cè)谶@樣大型測(cè)試設(shè)施上的經(jīng)驗(yàn)，包括規(guī)劃、采購(gòu)和安裝，對(duì)所有測(cè)試工程師都具有參考價(jià)值。它使我們確信廣泛細(xì)致準(zhǔn)備工作的價(jià)值以及內(nèi)部擁有各種專(zhuān)業(yè)技術(shù)小組的重要性。它也強(qiáng)調(diào)有條不紊地進(jìn)行項(xiàng)目規(guī)劃、預(yù)算,談判、和費(fèi)用控制的價(jià)值。當(dāng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)費(fèi)用受到更為嚴(yán)格控制，發(fā)布時(shí)限更加緊湊，高效提供快速和準(zhǔn)確的EMC 測(cè)試能力變得越加重要。（轉(zhuǎn)載于電磁干擾與兼容網(wǎng)http://www.interferencetechnology.cn/）
