一种电磁波混响室的制作方法

本发明涉及电磁兼容领域，特别涉及一种电磁波混响室。

背景技术：

电磁兼容试验室一直承担军用产品的电磁兼容试验任务，目前需要承担的试验设备所面临的电磁环境场强要大于200v/m，现有的电磁兼容试验室的试验条件无法有效满足高场强和系统级的试验需求。混响室是一个大尺寸且具有高导电反射墙面构成的屏蔽腔室，腔室中安装有机械式搅拌器或调谐器，通过搅拌器的转动改变腔室的边界条件，进而在腔室内形成统计均匀、各向同性的电磁环境。目前的混响室尺寸较小或无法满足整体设备高场强电磁敏感度测试要求。

技术实现要素：

本发明提供一种电磁波混响室，解决现有电磁波试验室无法有效满足高场强和系统级试验需求的问题。

本发明实施例提供一种电磁波混响室，包含水平搅拌器和垂直搅拌器；所述水平搅拌器包含水平旋转轴和至少一组折叶片；每组折叶片呈v型，向所述水平旋转轴垂直方向张角；所述每组折叶片的轴与所述水平旋转轴相垂直；所述水平旋转轴穿过所述每组折叶片的中心；所述垂直搅拌器包含垂直旋转轴和至少一组齿叶片；每组齿叶片张角为90度，边缘呈齿状；向水平方向张开；所述每组齿叶片的轴与垂直旋转轴相垂直；所述每组齿叶片的轴的一端与所述垂直旋转轴固定安装。

进一步地，所述折叶片为水平排列的三组，张开方向相同，依次为：第一组折叶片的两边长度范围为1.4m到1.7m，张口宽度范围为2m到2.5m；第二组折叶片的两边长度范围为1.5m到2m，张口宽度范围为2.5m到3m；第三组折叶片的两边长度范围为1.6m到1.8m，张口宽度范围为2.5m到3m。

优选地，所述垂直搅拌器包含垂直方向排列的上叶片组、下叶片组；所述上叶片组、下叶片组均由三组齿叶片组成，所述三组齿叶片在水平面内以垂直旋转轴为中心旋转对称安装、且所述三组齿叶片的安装高度相同。

优选地，所述的电磁波混响室，包含上套筒、下套筒；所述上叶片组与所述上套筒固定连接，所述上套筒套装于所述垂直旋转轴并与所述垂直旋转轴固定连接；所述下叶片组与所述下套筒固定连接，所述下套筒套装于所述垂直旋转轴并与所述垂直旋转轴固定连接；所述上叶片组、下叶片组的中心高度间距范围2m到2.5m。

进一步地，所述上套筒、下套筒结构相同，均为三棱柱结构，所述三棱柱结构的三个侧面均设有两个沉孔和四个螺纹孔，所述沉孔用于将所述上套筒、下套筒固定在所述垂直旋转轴上，所述螺纹孔用于将所述每组齿叶片的轴固定在所述上套筒或下套筒上。

进一步地，所述电磁波混响室，包含水平轴电机组件、垂直轴电机组件；所述水平轴电机组件包含水平轴电机减速器、水平轴电机传动轴，二者固定连接，所述水平轴电机传动轴穿过所述电磁波混响室侧壁，通过法兰盘固定；所述水平旋转轴一端与所述水平轴电机传动轴固定连接，另一端与所述电磁波混响室另一侧壁通过轴承转动连接；所述垂直轴电机组件包含垂直轴电机减速器、垂直轴电机传动轴，二者固定连接，所述垂直轴电机组件穿过所述电磁波混响室顶壁，通过法兰盘固定；所述垂直旋转轴一端与所述垂直轴电机传动轴固定连接，另一端与所述电磁波混响室地面通过轴承转动连接。

进一步地，所述电磁波混响室，还包括第一吊杆组件、第二吊杆组件、第一连接轴、第二连接轴，所述水平旋转轴包含第一、第二、第三水平旋转轴；所述第一、第二、第三水平旋转轴分别穿过所述第一、第二、第三组折叶片中心，所述第一连接轴的两端分别与所述第一、第二水平旋转轴固定连接，所述第二连接轴的两端分别与所述第二、第三水平旋转轴固定连接；所述第一、第二吊杆组件的底部均有轴承托盘，所述第一、第二吊杆组件的顶部与所述电磁波混响室的顶壁通过法兰盘紧固连接，底部分别与所述第一、第二连接轴通过所述轴承托盘转动连接。

优选地，所述折叶片和齿叶片的材料为金属板，平均厚度≤2mm。

优选地，所述的电磁波混响室，所述混响室的工作区域大小为8.5m(水平)×3.5m×2m(垂直)。

优选地，所述混响室装置的工作频率为100mhz～18ghz。

本发明有益效果包括：本发明一种电磁波混响室，有效解决大量设备级、系统级的电磁兼容性考核问题，提升了技术水平和试验能力，同时，本产品是国内首个提出的适用于开展系统级电磁敏感度测试的大型混响室，搅拌叶片及测试区域尺寸均在国内前列，本产品还可广泛应用于材料、电缆连接器屏蔽效能的测试，具有广泛的市场应用前景。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为一种电磁波混响室实施例；

图2为一种水平搅拌器折叶片装置实施例；

图3为一种垂直搅拌器齿叶片装置实施例；

图4为一种包含三组齿叶片的垂直搅拌器齿叶片装置实施例；

图5为一种包含电机组件的电磁波混响室实施例；

图6为一种垂直搅拌器装置实施例；

图7为一种套筒装置实施例；

图8为一种电磁波混响室俯视图；

图9为一种电磁波混响室前视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

清华大学《混响室设计与校准测试》文献中，混响室尺寸：5.43m×3.4m×3.28m，工作频率：200mhz～18ghz，混响室采用2.5mm厚镀锌钢板，搅拌桨采用大高度小旋转直径形式，旋转直径为200m波长2/3，即1m，旋转高度为2.8m，桨的最大旋转区距离腔室两侧内壁为0.45m和0.6m，搅拌桨用1mm薄铝板，制造尺寸：2.8×1.1m(长宽)，z字形设计。

《混响室桨叶夹角对场均匀性影响的仿真及测量》文献中，混响室尺寸：8.0m×6.5m×3.1m，最低工作频率：150mhz，搅拌器由四片桨片及一个水平放置的旋转支撑轴组成，为了减轻桨叶的重量同时保证它具有一定的刚性和良好的反射性，桨片内芯采用聚苯乙烯材料，外层包以薄的镀锌钢板，尺寸：147.5cm×70cm×2cm，每两片板夹角155度，中间转动轴半径7.56cm。

braunschweig的emv研究室混响室，尺寸为11m×7.6m×7.1m，搅拌器高度为3m，直径5m；瑞典foi混响室，尺寸为2.5m×3.0m×5.1m，采用双搅拌器；npl混响室，尺寸为6.55m×5.85m×3.5m，搅拌器1.4m高，直径1.2m，由10片不同角度的金属平板组成。

以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。

图1为一种电磁波混响室实施例。本发明实施例提供一种电磁波混响室，一种电磁波混响室1，包含水平搅拌器2和垂直搅拌器3；所述水平搅拌器包含水平旋转轴4和至少一组折叶片5；每组折叶片呈v型，向所述水平旋转轴垂直方向张角；所述每组折叶片的轴与所述水平旋转轴相垂直；所述水平旋转轴穿过所述每组折叶片的中心；所述垂直搅拌器包含垂直旋转轴7和至少一组齿叶片6；每组齿叶片张角为90度，边缘呈齿状；向水平方向张开；所述每组齿叶片的轴与垂直旋转轴相垂直；所述每组齿叶片的轴的一端与所述垂直旋转轴固定安装。

优选地，所述的电磁波混响室，所述混响室的工作区域大小为8.5m(水平)×3.5m×2m(垂直)。

优选地，所述混响室装置的工作频率为100mhz～18ghz。

需要说明的是，所述电磁波混响室场强大于200v/m，整个屏蔽壳体采用优质镀锌钢板，场均匀性限值在100mhz～400mhz从4db线性减小至3db，400mhz以上为3db。

本发明实施例提供的电磁波混响室有效解决了大量设备级、系统级的电磁兼容性考核问题，是国内首个提出适用于开展系统级电磁敏感度测试的大型混响室。

图2为一种水平搅拌器折叶片装置实施例。其中，(a)、(b)为水平旋转轴在不同旋转角度的视图。本发明实施例提供一种水平搅拌器折叶片装置，所述水平搅拌器包含水平旋转轴和至少一组折叶片；每组折叶片呈v型，向所述水平旋转轴垂直方向张角；所述每组折叶片的轴与所述水平旋转轴相垂直；所述水平旋转轴穿过所述每组折叶片的中心。

进一步地，所述折叶片为水平排列的三组，张开方向相同，依次为：依次为：第一组折叶片的两边长度范围为1.4m到1.7m，张口宽度范围为2m到2.5m；第二组折叶片的两边长度范围为1.5m到2m，张口宽度范围为2.5m到3m；第三组折叶片的两边长度范围为1.6m到1.8m，张口宽度范围为2.5m到3m。

优选地，所述折叶片的材料为导电性能好的薄金属板。需要说明的是，选用金属板的原因是金属板具有好的导电性能，导电性能好是指金属材料的电导率相对较高，金属材料的电导率越高，所述电磁波混响室的品质因数越高，所述电磁波混响室的电磁兼容性能越好，品质因数可写为：

其中，v为所述电磁波混响室的体积，a为所述电磁波混响室墙壁内表面积，μr为所述电磁波混响室的相对磁导率，δ为趋肤深度，w为磁场角频率，μ为磁导率，σ为电导率。

需要说明的是，电导率只是影响品质因数的一个参数，所述导电性能好的金属材料可以为铜，也可以为铝，铜的导电性能比铝好，这里不做特别限定，本发明实施例选用的材料为铝，原因是铝的性价比好。

还需说明的是，所述折叶片的厚度理论上越薄越好，实际工程应用中需要考虑折叶片的受力稳定性，本发明实施例中，所述折叶片的厚度为2mm，也可以小于2mm的厚度，这里不做特别限定。

还需要说明的是，所述三组折叶片中每组折叶片的宽度相同、厚度相同，但夹角不同，例如，每组折叶片的宽度范围为1400mm到1800mm，厚度为2mm，也可以是其他宽度和厚度，这里不做特别限定。

所述厚度为2mm，指平均厚度为2mm，考虑误差范围在±20％之内。

图3为一种垂直搅拌器齿叶片装置实施例。本发明实施例提供一种垂直搅拌器的齿叶片外形，所述垂直搅拌器包含垂直旋转轴和至少一组齿叶片；每组齿叶片张角为90度，边缘呈齿状；向水平方向张开；所述每组齿叶片的轴与垂直旋转轴相垂直；所述每组齿叶片的轴的一端与所述垂直旋转轴固定安装。

需要说明的是，齿叶片是的张角为90度，是由两片完全相同的锯齿形状的叶片按中心对称的方式对接安装。

需要说明的是，所述齿叶片的材料为导电性能好的薄金属板，本发明实施例中所述齿叶片的厚度为2mm、材料为铝，厚度也可以为其他小于2mm的数值，材料也可以选其他导电性能好的金属，这里不做特别限定。

图4为一种包含三组齿叶片的垂直搅拌器齿叶片装置实施例。本发明实施例提供一种包含三组齿叶片的垂直搅拌器齿叶片装置实施例，所述垂直搅拌器包含垂直旋转轴和至少一组齿叶片；每组齿叶片张角为90度，边缘呈齿状；向水平方向张开；所述每组齿叶片的轴与垂直旋转轴相垂直；所述每组齿叶片的轴的一端与所述垂直旋转轴固定安装。

在本发明实施例中，所述垂直搅拌器包含三组齿叶片，所述三组齿叶片在水平面内以垂直旋转轴为中心旋转对称安装，即每两组齿叶片之间的安装夹角为120°。

图5为一种包含电机组件的电磁波混响室实施例。本发明实施例提供一种包含电机组件的电磁波混响室实施例，一种电磁波混响室，包含水平搅拌器和垂直搅拌器；所述水平搅拌器包含水平旋转轴和三组折叶片；每组折叶片呈v型，向所述水平旋转轴垂直方向张角；所述每组折叶片的轴与所述水平旋转轴相垂直；所述水平旋转轴穿过所述每组折叶片的中心；所述垂直搅拌器包含垂直旋转轴和至少一组齿叶片；每组齿叶片张角为90度，边缘呈齿状；向水平方向张开；所述每组齿叶片的轴与垂直旋转轴相垂直；所述每组齿叶片的轴的一端与所述垂直旋转轴固定安装。

进一步地，所述电磁波混响室，包含水平轴电机组件8、垂直轴电机组件9；所述水平轴电机组件包含水平轴电机减速器、水平轴电机传动轴，二者固定连接，所述水平轴电机传动轴穿过所述电磁波混响室侧壁，通过法兰盘固定；水平轴电机减速器部分在腔体外侧(图中未示出)。所述水平旋转轴一端与所述水平轴电机传动轴在腔体内侧固定连接，另一端与所述电磁波混响室另一侧壁轴承转动连接；轴承固定在自由端法兰盘上，所述自由端法兰盘预埋在所述另一侧壁。所述垂直轴电机组件包含垂直轴电机减速器、垂直轴电机传动轴，二者固定连接，所述垂直轴电机组件穿过所述电磁波混响室顶壁，通过法兰盘固定；垂直轴电机减速器部分在腔体外侧(图中未示出)。所述垂直旋转轴一端与所述垂直轴电机传动轴在腔体内侧固定连接，另一端与所述电磁波混响室地面通过轴承转动连接；轴承固定在底部法兰盘上，所述底部法兰盘预埋在混响室底部夹层中。

进一步地，所述电磁波混响室，还包括第一吊杆组件10、第二吊杆组件11、第一连接轴12、第二连接轴13，所述水平旋转轴包含第一水平旋转轴14、第二水平旋转轴15、第三水平旋转轴16；所述第一水平旋转轴穿过所述第一组折叶片中心、所述第二水平旋转轴穿过所述第二组折叶片中心、所述第三水平旋转轴穿过所述第三组折叶片中心，所述第一连接轴的两端分别与所述第一水平旋转轴、所述第二水平旋转轴固定连接，所述第二连接轴的两端分别与所述第二水平旋转轴、所述第三水平旋转轴固定连接；所述第一吊杆组件、第二吊杆组件的底部均有轴承托盘，所述第一吊杆组件、第二吊杆组件的顶部与所述电磁波混响室的顶壁通过预埋在混响室腔体隔板中的吊杆法兰盘紧固连接，底部分别与所述第一连接轴、第二连接轴通过所述轴承托盘转动连接。

所述水平轴电机组件工作时，所述水平轴电机减速器带动所述水平轴电机传动轴转动，所述水平轴电机传动轴带动所述第一水平旋转轴转动，所述第一水平旋转轴带动所述第二水平旋转轴转动，所述第二水平旋转轴带动所述第三水平旋转轴转动，同时，所述第一水平旋转轴、第二水平旋转轴、第三水平旋转轴分别带动所述第一组折叶片、第二组折叶片、第三组折叶片转动。

所述垂直轴电机组件工作时，所述垂直轴电机减速器带动所述垂直轴电机传动轴转动，所述垂直轴电机传动轴带动所述垂直旋转轴转动，所述垂直旋转轴带动所述齿叶片转动。

需说明的是，第一吊杆组件、第二吊杆组件用于承重，防止所述第一水平旋转轴、第二水平旋转轴、第三水平旋转轴在旋转时断裂。

还需说明的是，所述水平搅拌器、所述垂直搅拌器安装时均有若干安装所用的紧固件，这里不做具体数量和型号的限定。

本发明实施例，在结构设计方面，采用力学仿真结合现场缝隙补偿技术，解决了大跨度分段式转动搅拌叶片重量大、尺寸大、同心度高的装配问题，将300余公斤、8.7米长跨度的横向搅拌器安装误差控制在3mm以内，通过模拟仿真技术解决复杂多角度纵向搅拌叶片的设计、安装问题。

图6为一种垂直搅拌器装置实施例。本发明实施例提供一种垂直搅拌器装置实施例，所述垂直搅拌器包含垂直旋转轴和至少一组齿叶片；每组齿叶片张角为90度，边缘呈齿状；向水平方向张开；所述每组齿叶片的轴与垂直旋转轴相垂直；所述每组齿叶片的轴的一端与所述垂直旋转轴固定安装。

优选地，所述垂直搅拌器包含垂直方向排列的上叶片组19、下叶片组20；所述上叶片组、下叶片组均由三组齿叶片组成，所述三组齿叶片在水平面内以垂直旋转轴为中心等旋转对称安装、且所述三组齿叶片的安装高度相同。

优选地，所述垂直搅拌器，包含上套筒17、下套筒18；所述上叶片组与所述上套筒固定连接，所述上套筒套装于所述垂直旋转轴并与所述垂直旋转轴固定连接；所述下叶片组与所述下套筒固定连接，所述下套筒套装于所述垂直旋转轴并与所述垂直旋转轴固定连接；所述上叶片组、下叶片组的中心高度间距范围2m到2.5m。

图7为一种套筒装置实施例，其中(a)为正视图，(b)为俯视图。本发明实施例提供一种套筒，所述垂直搅拌器，包含上套筒、下套筒；所述上叶片组与所述上套筒固定连接，所述上套筒套装于所述垂直旋转轴并与所述垂直旋转轴固定连接；所述下叶片组与所述下套筒固定连接，所述下套筒套装于所述垂直旋转轴并与所述垂直旋转轴固定连接；所述上叶片组、下叶片组的中心高度间距范围2m到2.5m。

所述上套筒、下套筒结构相同，均为三棱柱结构，所述三棱柱结构的三个侧面均设有两个沉孔和四个螺纹孔，所述沉孔用于将所述上套筒、下套筒固定在所述垂直旋转轴上，所述螺纹孔用于将所述每组齿叶片的轴固定在所述上套筒或下套筒上。

图8为一种电磁波混响室俯视图。本发明实施例提供一种电磁波混响室水平搅拌器、垂直搅拌器位置的俯视图，所述电磁波混响室包含水平搅拌器和垂直搅拌器，所述垂直搅拌器的垂直旋转轴与所述电磁波混响室的水平面宽边的水平间距范围为2米到2.5米，与所述电磁波混响室水平面长边的最短水平距离范围为1.5米到2米(图8中数字的单位为米)。

所述工作区域位于所述水平搅拌器、垂直搅拌器之间，正对着所述水平搅拌器、垂直搅拌器，所述工作区域大小为8.5m(水平)×3.5m×2m(垂直)，所述工作区域水平面宽边与所述电磁波混响室的水平面宽边的水平距离为1.6米，所述工作区域水平面长边与所述电磁波混响室水平面长边的水平距离为4.2米。所述工作区域距地面1米。

图9为一种电磁波混响室前视图。本发明实施例提供一种电磁波混响室水平搅拌器、垂直搅拌器位置的前视图，所述电磁波混响室包含水平搅拌器和垂直搅拌器，所述水平搅拌器的水平旋转轴与所述电磁波混响室地面的垂直距离范围为2.5米到3.5米，所述垂直搅拌器的垂直旋转轴与所述电磁波混响室的水平面宽边的水平距离范围为2米到2.5米，所述水平搅拌器与所述电磁波混响室的水平面另一宽边的水平距离范围为2.5米到3米(图9中数字的单位为米)。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。