电磁兼容基础-暗室、RFID知识、基站天线的种类和相关知识（一）

暗室知识

一、简述：
暗室又称电波暗室，有的暗室又被称为微波暗室、无反射室等。
暗室的作用就是防止外来电磁波的干扰，使测量活动不受外界电磁环境的影响，防止测试信号向外辐射形成干扰源，污染电磁环境，对其它电子设备造成干扰。
建造一个电波暗室需要考虑的因素很多，各公司、企业或检测机构具体情况千差万别，因此建造的电波暗室也各不相同。那么建造电波暗室应主要考虑哪些因素呢？
 
二、根据用途设计电波暗室：
一般电波暗室可分为：电磁兼容测试电波暗室和天线测试电波暗室。
1、 电磁兼容测试电波暗室主要替代开阔场，是进行电磁兼容测试的场所，按标准要求一般设计为半电波暗室，暗室除地面外其它五面粘贴吸波材料，地面为反射金属板。其特点是频率范围宽，国际标准一般规定频率范围为30MHz～1GHz目前大多都做到30MHz～18GHz，**标准频率范围为30MHz～40GHz，主要指标有：屏蔽效能、场地均匀性，归一化场地衰减和传输损耗等。电磁兼容测试电波暗室又分为3米法、10米法和5米法标准电波暗室，各公司、企业或检测机构可根据自己的资金情况、可利用土地面积、常用测试对象尺寸，选择适合的电波暗室，没有必要照抄其他单位模式。
2、 天线测试电波暗室模拟的是自由空间电磁环境，电波暗室六面体全部粘贴吸波材料，在主反射区粘贴比其它区域吸波性能更上等的吸波材料。适合在电波暗室内测试的天线一般都在微波频段，所以天线测试电波暗室又被称为微波暗室。在理想状态下暗室各个方向都应无电磁波反射，这是建造天线测试电波暗室的原则。虽然无论设计的多么合理，建造的多么完善和上等，各个方向一点都没有电磁波反射显然是做不到的。因此设计天线测试暗室时，首先根据被测天线的有效尺寸，频率范围，天线特性设计一个静区，静区内的电磁环境应符合被测天线测试的需要。 
 
三、天线测试电波暗室的特点：
1、各公司、企业或检测机构可根据自己的需要设计暗室的频率范围，静区特性等。天线测试暗室频率范围不像电磁兼容测试暗室那样具有特定的要求，而其静区特性、驻波特性、暗室六面体墙壁吸波材料的反射率等都比电磁兼容测试暗室要求要高。特别是对于低旁瓣天线，有特殊要求的天线等都要经过科学计算特殊设计，科学选取和粘贴适当的吸波材料。
2、天线测试暗室对电磁屏蔽没有严格的要求。有的甚至不需要单独设计屏蔽体进行屏蔽，直接在墙壁上粘贴吸波材料即可。利用建筑墙壁和吸波材料对电磁波的屏蔽和吸收效果即可满足要求。这当然还要看建造暗室地点的电磁环境如何，电磁环境不同其要求也不一样。如果预建造暗室地点周围电磁环境较差，可能影响到测试结果时，或者在天线测试时辐射功率较大，可能影响到周围的电磁环境时则需要考虑建造合适的屏蔽体进行屏蔽。 
 
四、常用暗室技术要求简述：
1、电磁兼容测试电波暗室
 电磁兼容测试电波暗室技术要求在国际标准、**标准中具有明确的要求。特别是在国际电磁兼容暗室标准中其技术要求、测试方法都已明确规定。下面一些技术要求供读者参考：1) 电磁屏蔽性能频率范围屏蔽效能14KHz～1MHz≥60dB，1MHz～1000MHz ≥90dB，1GHz
～18GHz(40GHz) ≥80dB。
2) 场地均匀性在1.5m×1.5m假想垂直平面上75%的场强幅值偏差应在0dB～＋6dB之间。
3) 归一化场地衰减和传输损耗归一化场地衰减和传输损耗与理论值的偏差应在±4dB之内。
2、天线测试暗室（微波暗室）天线测试暗室其性能要求无统一标准，一般来说频率范围应满足本单位的需要，在设计的天线测试暗室静区内*大反射电平值相对于主波束电平值低45dB，横向和纵向场强均匀性优于1.5dB。以上性能要求只是一般天线测试暗室的性能要求，对于高性能天线，低旁瓣天线或具有特殊要求的天线，还应根据实际需要计算设计暗室的性能要求。天线测试暗室用于远场测试的，应考虑暗室空间符合远场测试条件。
 
五、暗室其它设施的设计：
暗室除了要考虑建筑体尺寸、屏蔽性能、暗室吸收电磁波性能外，其它设施的设计或选用也是非常重要的。一辅助设施性能的好坏都将影响整个暗室的性能。电源线和信号线滤波器考虑暗室将来要使用的电源类型和*大功率负荷，如测试设备、被测设备和辅助设备以及照明系统等要使用交流380V、220V、110V、直流供电、变频电源等。特别是电磁兼容测试暗室有严格的电磁屏蔽要求，如果有某一缺陷都将给测试工作带来极大的不便。2、信号接口板和波导通风窗信号接口板用来安装信号转接端子，用以电波暗室与控制室、放大器室或其它用途的测试室之间的信号连接，信号接口板的安装数量，位置以及其上的转接端子的类型、数量都应考虑好，暗室内需要安装波导通风窗、排气扇或空调系统，注意波导通风窗的频率范围、屏蔽效能等。3、消防报警装置和照明设施选择的照明设施应不产生任何的电磁干扰，应易于更换维修，消防报警装置应不影响暗室整体性能。4、暗室监控系统在暗室内要安装摄像监控系统，根据暗室大小、实际需要设计安装摄像头的数量，监视器的数量及性能。以方便观察、监控测试系统和被测设备的工作状态。5、测试转台、电源线走线和信号线走线，在暗室内应配备必要的测试转台，其性能要满足测试的要求。注意应将电源线和信号线分开并作适当的屏蔽，避免形成干扰。6、环保要求建造暗室不可避免地要用到一些粘结剂，特别是吸波材料的制作吸波材料的粘贴等。有的暗室完工后会散发出一种刺鼻的气味，将对测试人员的身体健康产生不利影响。因此，一定要对暗室承建商提出环保要求，并作为验收条款之一。
 
六、暗室性能测试：
电磁兼容测试暗室其屏蔽性能、场地均匀性、归一化场地衰减、传输损耗等都应按国际标准、国家标准，进行测试并保证其合格。天线测试暗室没有统一的测试标准，但有约定的测试方法。值得注意的是，在测试暗室时使用的天线应与将来在暗室中准备测试的天线其性能相当。在暗室测试时采用的天线不同（例如天线波瓣宽度不同）其测试结果会有很大差别，使用窄波瓣天线测试，其测试结果优于使用宽波瓣天线测试的结果，这就意味着使用窄波瓣天线测试合格，使用宽波瓣天线测试不一定合格。所以在暗室招标时应预先规定暗室测试时所用的测试天线类型，包括收发天线，以避免暗室验收时引起不必要的争端。

RFID知识

RFID是什么？
RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别，俗称电子标签。
什么是RFID技术？
RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。
RFID是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个询问器(或阅读器)和很多应答器(或标签)组成。
RFID的分类
RFID按应用频率的不同分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)、微波(MW)，相对应的代表性频率分别为：低频135KHz以下、高频13.56MHz、超高频860M~960MHz、微波2.4G，5.8G
RFID按照能源的供给方式分为无源RFID，有源RFID，以及半有源RFID。无源RFID读写距离近，价格低；有源RFID可以提供更远的读写距离，但是需要电池供电，成本要更高一些，适用于远距离读写的应用场合。
什么是RFID的基本组成部分？
标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有**的电子编码，附着在物体上标识目标对象；
阅读器(Reader)：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；
天线(Antenna)：在标签和读取器间传递射频信号。
RFID技术的基本工作原理是什么？
RFID技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(Passive Tag，无源标签或被动标签)，或者主动发送某一频率的信号(Active Tag，有源标签或主动标签)；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。
一套完整的RFID系统, 是由阅读器(Reader)与电子标签(TAG)也就是所谓的应答器(Transponder)及应用软件系统三个部份所组成, 其工作原理是Reader 发射一特定频率的无线电波能量给Transponder, 用以驱动 Transponder电路将内部的数据送出，此时 Reader 便依序接收解读数据, 送给应用程序做相应的处理。
以RFID 卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应方式来看大致上可以分成, 感应偶合(Inductive Coupling) 及后向散射偶合(Backscatter Coupling)两种, 一般低频的RFID大都采用**种式, 而较高频大多采用**种方式。
阅读器根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装置，是RFID系统信息控制和处理中心。阅读器通常由耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元组成。阅读器和应答器之间一般采用半双工通信方式进行信息交换，同时阅读器通过耦合给无源应答器提供能量和时序。 在实际应用中，可进一步通过Ethernet或WLAN等实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。应答器是RFID系统的信息载体，目前应答器大多是由耦合原件(线圈、微带天线等)和微芯片组成无源单元。
是什么让零售商如此推崇RFID？
据Sanford C. Bernstein公司的零售业分析师估计，通过采用RFID，沃尔玛每年可以节省83.5亿美元，其中大部分是因为不需要人工查看进货的条码而节省的劳动力成本。尽管另外一些分析师认为80亿美元这个数字过于乐观，但毫无疑问，RFID有助于解决零售业两个*大的难题：商品断货和损耗(因盗窃和供应链被搅乱而损失的产品)，而现在单是盗窃一项，沃尔玛一年的损失就差不多有20亿美元，如果一家合法企业的营业额能达到这个数字，就可以在美国1000家*大企业的排行榜中名列第694位。研究机构估计，这种RFID技术能够帮助把失窃和存货水平降低25%。