本发明属于电磁屏蔽材料屏蔽效能测试技术领域，具体涉及一种测试窗口尺寸灵活可调的电磁屏蔽效能测试装置。
背景技术
电子科学技术和通信技术的迅猛发展，电子、电气装置和无线通信设备的大量应用，使空间充斥着大量频率不同、能量各异的电磁波。与此同时，电子、电气设备向着高度集成化、小型化、轻量化和数字化方向发展，灵敏度越来越高，很容易受到外界电磁波干扰而出现故障。此外，电磁波对人类神经细胞、脑组织、dna、基因和免疫系统有不同程度的影响：无线电波、微波和红外线等低频电磁波对人体的持续辐射会引起慢性健康问题；高频电磁波如紫外线、x射线和γ射线会瞬间电离并破坏细胞，对身体机能造成损害。为了解决电磁波辐射对电子、电气设备以及人类健康的影响，电磁屏蔽技术逐渐发展起来，并开发出多种电磁屏蔽材料。
屏蔽效能是衡量材料电磁屏蔽能力的重要参数，准确测量材料的屏蔽效能对其实际防护应用具有至关重要的意义，人们也因此发展了多种电磁屏蔽效能测试方法，如：法兰同轴装置法、屏蔽室法、试件法、混响室法等。法兰同轴装置法是一种较为常见的屏蔽效能测试方法，该方法操作简单方便、测量结果准确且对样品尺寸没有太高要求，材料直径达100mm即可满足测试；然而，该方法仅能对屏蔽材料在30mhz～1.5ghz频率范围内的电磁屏蔽效能进行测试，可测频率低、范围窄，难以满足材料高频电磁屏蔽效能测试需求。屏蔽室法可对尺寸为300mm×300mm与600mm×600mm的电磁屏蔽材料进行屏蔽效能测试，测试频率10khz～40ghz；该方法频率覆盖范围广、测试结果比较准确，但屏蔽室法要求的屏蔽室建造成本高，同时要求被测样品具有较大尺寸，一定程度上限制了其实际应用，特别是在新型屏蔽材料实验室开发、设计方面，该方法的弊端更是凸显出来，因为处于实验室研发阶段的新材料要做到300mm×300mm不太容易，要做到600mm×600mm更是困难，即使能做到相应的尺寸，也会存在高昂的成本问题。西北核技术研究所刘顺坤等人提出了采用“试件法”开展材料电磁屏蔽效能测试，该方法不需要微波暗室，可解决一些工程材料(如：水泥)电磁屏蔽效能测试的难题；但此方法存在待测试件制备难度大、测试结果一致性差等问题，特别是难以满足新开发电磁屏蔽材料的屏蔽效能测试。混响室法，作为近年来逐步发展起来的材料屏蔽效能测试方法，通过内部频率搅拌、外部机械搅拌的方法，可获得更加均匀的场环境；但混响室造价昂贵，屏蔽效能测试方法不够完善、测试精度也不够高。
因此，发明一种测试窗口尺寸可灵活调节、满足多种不同材料(包括成熟材料和实验室新研材料)测试需求、测试结果准确且成本低廉的屏蔽效能测试装置，不仅对促进成熟材料电磁屏蔽效能研究，且对新型屏蔽材料设计与开发具有重要意义。
技术实现要素：
本发明公开了一种测试窗口尺寸灵活可调的电磁屏蔽效能测试装置，解决了目前同一电磁屏蔽效能测试装置难以满足多种不同尺寸材料屏蔽效能准确测试需求的问题，特别是针对实验室新研材料尺寸难以做大的现状，通过在样品测试窗口配套使用的测试窗口盖板开设不同尺寸的子窗口，实现对不同尺寸样品的电磁屏蔽效能测试。
本发明为实现上述目的，主要通过以下技术方案实现：
一种测试窗口尺寸灵活可调的电磁屏蔽效能测试装置，其特征在于包括屏蔽腔、样品测试窗口、信号发射设备、信号接收设备和天线，
所述样品测试窗口用于放置被测样品，所述样品测试窗口设置有与其配套使用的样品测试窗口盖板和被测样品压接板，
所述被测样品通过被测样品压接板固定在样品测试窗口，
所述样品测试窗口包括设置在屏蔽腔腔壁的母窗口、在测试窗口盖板上开设的子窗口，
通过设置不同尺寸的子窗口实现对样品测试窗口的尺寸调节，
所述信号发射设备在测试窗口一侧设置，位于屏蔽腔外，用于产生电磁信号，所述信号接收设备在测试窗口另一侧设置，位于屏蔽腔内，用于接收电磁信号，
所述电磁信号通过测试窗口并用天线进行传输，
通过对比测试窗口是否放置有被测样品时接收到的电磁信号，并通过如下公式计算被测样品的屏蔽效能
其中：se为被测样品的屏蔽效能，p0为测试窗口未放置被测样品衰减的信号，p1为放置被测样品衰减的信号。
在上述技术方案中，所述天线包括发射天线和接收天线，所述发射天线固定在信号发射设备中的发射支架上，所述接收天线固定在接收设备中的接收支架。
在上述技术方案中，所述样品测试窗口沿其窗边设置有用于放置簧片的簧片槽。
在上述技术方案中，所述簧片为铍铜簧片。
在上述技术方案中，沿所述簧片槽外边沿设置有导电橡胶槽，所述导电橡胶槽用于放置导电橡胶。
在上述技术方案中，每个子窗口各自设置有与其配套使用的子窗口盖板和被测样品压接板。
在上述技术方案中，所述样品测试窗口设置有用于拆卸测试窗口盖板和被测样品压接板的定位钉。
在上述技术方案中，所述测试窗口盖板和被测样品压接板通过紧固装置固定在测试窗口上。
在上述技术方案中，所述紧固装置包括螺栓和簧片式卡具。
在上述技术方案中，所述测试窗口盖板设置有把手。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
本发明中屏蔽腔的样品测试窗口尺寸可调，可以满足多种不同尺寸的成熟材料电磁屏蔽效能测试以及新型电磁屏蔽材料设计与开发。同时，由于测试窗口灵活可调，弥补了现行常用测试装置对样品尺寸限制的缺点，极大拓展了测试装置的应用范围。
本发明的电磁屏蔽测试装置成本低廉，整个样品测试过程操作方便，可测频带范围宽，且测试结果准确可靠，不仅可促进成熟材料电磁屏蔽材料效能研究，且对新型屏蔽材料的设计与开发具有重要意义。
附图说明
图1是本发明的电磁屏蔽效能测试装置示意图。
图2是300mm×300mm样品测试窗中的母窗口实现方式结构示意图。
图3是300mm×300mm样品测试窗口中的母窗口配套使用的测试窗盖板结构示意图。
图4是300mm×300mm样品测试窗口中的母窗口测试窗被测样品压接板。
图5是在300mm×300mm测试窗口盖板上开设的100mm×100mm测试窗口(子窗口)。
图6是100mm×100mm测试窗口(子窗口)的盖板。
图7是100mm×100mm测试窗口(子窗口)的被测样品压接板。
图8是在300mm×300mm测试窗口盖板上开设的30mm×30mm测试窗口(子窗口)。
图9是30mm×30mm测试窗口(子窗口)的盖板。
图10是30mm×30mm测试窗口(子窗口)的被测样品压接板。
其中：1、屏蔽腔，2、样品测试窗口，3、信号发射设备，4、信号接收设备，5、300mm×300mm样品测试的母窗口，6、簧片，7、导电橡胶，8、螺栓，9、定位钉，10、300mm×300mm母窗口盖板，11、螺栓孔，12、定位钉孔，13、把手，14、300mm×300mm母窗口对应的被测样品压接板，15、300mm×300mm测试窗口盖板上开设的100mm×100mm子窗口，16、100mm×100mm子窗口盖板，17、100mm×100mm被测样品压接板，18、300mm×300mm测试窗口盖板上开设的30mm×30mm开设的子窗口，19、30mm×30mm子窗口的盖板，20、30mm×30mm子窗口的被测样品压接板。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种测试窗口尺寸灵活可调的电磁屏蔽效能测试装置，包括屏蔽腔、样品测试窗口、信号发射设备、信号接收设备和天线。
样品测试窗口在屏蔽腔上设置，用于放置被测样品，并且样品测试窗口设置有与其配套使用的样品测试窗口盖板和被测样品压接板。被测样品压接板用于固定被测样品。信号发射设备在测试窗口一侧设置，位于屏蔽腔外，用于产生电磁信号。信号接收设备在测试窗口另一侧设置，位于屏蔽腔内，用于接收电磁信号。信号发射设备和信号接收设备之间的电磁信号通过测试窗口并用天线进行传输。天线包括发射天线和接收天线，并且发射天线固定在信号发射设备中的发射支架上，接收天线固定在接收设备中的接收支架。
被测样品进行电磁屏蔽效能测试时，主要通过以下步骤实现：
步骤一、样品测试窗口未放置样品，测得其衰减信号为p0；
步骤二、将样品放置在样品测试窗口，并通过被测样品压接板将样品固定在样品测试窗口，然后测得其衰减信号为p1；
步骤三、通过如下公式计算被测样品的屏蔽效能，
其中，se为被测样品的屏蔽效能。
为满足不同尺寸的电磁材料屏蔽效能测试，样品测试窗口包括母窗口和子窗口，其中母窗口设置在屏蔽腔的其中一个腔壁，子窗口在测试窗口盖板(即与母窗口配套使用的测试窗口盖板)上开设，通过设置不同尺寸的子窗口以实现对样品测试窗口的尺寸调节。当样品尺寸小于母窗口尺寸时，可将测试窗口盖板固定在母窗口上，选取开设合适尺寸的子窗口即可，将小尺寸的样品放在子窗口上，再通过与其配套的被测样品压接板进行固定，这样就能对不同尺寸的样品进行电磁屏蔽效能测试。如图2和图5、图8所示，其中图2为样品测试窗口中的母窗口结构示意图，其尺寸为300mm×300mm，图5为在测试窗口盖板(尺寸为300mm×300mm)上开设的子窗口结构示意图，该子窗口的尺寸为100mm×100mm，图8为在测试窗口盖板(尺寸为300mm×300mm)上开设的子窗口结构示意图，该子窗口的尺寸为30mm×30mm。子窗口的开设尺寸并不局限于本100mm×100mm和30mm×30mm，可以根据被测样品实际的尺寸对母窗口配套使用的测试窗口盖板进行设计。
样品放置在样品测试窗口进行测试时，为保证被测样品压接板与样品测试窗口的良好电接触，以及减小电磁泄露对测试结果准确性的影响，在样品测试窗口(母窗口和子窗口)沿其窗边设置有簧片槽，簧片槽在样品测试时夹嵌有簧片，该簧片可以选择铍铜簧片。沿簧片槽外边沿设置有导电橡胶槽，导电橡胶槽在样品测试时夹嵌有导电胶。
此外，样品测试窗口(母窗口和子窗口)在簧片和导电胶外缘设置有紧固装置，便于与测试窗口盖板或被测样品压接板的固定，紧固装置包括螺栓和簧片式卡具，并且为方便测试窗口盖板和被测样品压接板的拆卸，在样品测试窗口的外围对角线位置设置有定位钉，定位钉的数量和位置可以根据实际情况进行设计。测试窗口盖板设置有与定位钉配合固定的定位钉孔、与螺栓相配合固定的螺栓孔，测试窗口盖板还设置有把手，方便测试窗口盖板的取放。如图3、图4、图6、图7、图9和图10所示，测试窗口中母窗口和每个子窗口均设置有与配套使用的子窗口盖板和被测样品压接板，这样即便是小尺寸的样品安装在子窗口时，也会有其对应的窗口盖板和被测样品压接板进行固定，避免样品测试过程中掉落，影响测试结果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。