無電磁波的電波暗室（圖 1）是一個屏蔽室，旨在為測試電子產品提供理想的環(huán)境。消聲意味著沒有回聲——或無反射。這些腔室用于合規(guī)性測試。電波暗室的表面襯有碳基吸波材料（圖 2）和鐵氧體瓦片，以消除電磁輻射、輻射和反射。隔離外部干擾使設計工程師能夠準確地測試雷達系統、天線、傳感器等設備和電子元件。在消聲室中，設計人員還可以進行范圍廣泛的測試和測量，例如認證實驗室經常進行的熱噪聲和軍用規(guī)格測試。

圖 1：Connected Development 的無線 (OTA) 預兼容暗室用于天線、無線電、OTA 和 RF 測試。（來源：互聯發(fā)展）

圖 2：腔室內部襯有導電碳涂層材料，旨在使腔室受到屏蔽和消聲，這意味著它旨在防止信號在腔室內回聲或反射或從外部進入 –從而扭曲射頻測量。（來源：互聯發(fā)展）

電子設備認證要求

監(jiān)管和運營商要求通常需要在 RF 和電波暗室中進行測試。任何電子設備（無論是無線的還是有線的）都必須滿足特定的政府法規(guī)，要求因應用和地理位置而異。此外，幾乎所有產品都需要滿足政府對無意排放的要求。設備在認可的認證實驗室進行消聲室或半消聲室測試以獲得認證或完成符合性聲明。規(guī)范可能會要求開放區(qū)域測試站點 (OATS) 進行測試，但允許使用其他校準室作為替代方案。在這些情況下，由于消聲室提供的受控環(huán)境，最好進行消聲室測試而不是使用 OATS 站點。

在美國，聯邦通信委員會 (FCC) 要求產品如果包含 9kHz 或更高頻率的時鐘，則必須滿足 FCC 第 15B 部分的要求，除非獲得豁免（標題 47，第 15.05 部分數字設備，15.101）。如果產品包括發(fā)射器，則需要根據設備運行的頻譜以及與產品類型相關的其他因素進行額外的無線電測試。

對于在歐洲銷售，市場要求產品上有 CE 標志。部分要求包含 EMC 指令或無線電設備指令 (RED)，其中包含無意發(fā)射、頻譜效率和抗擾度要求。

什么是消聲室？

電波暗室屏蔽了外部干擾，為電子測試提供了一個受控的環(huán)境。以下是在電波暗室中進行的關鍵測試：

射頻/天線性能測試：在電波暗室中進行的一項關鍵測試是射頻/天線性能測試。RF 性能至關重要，評估與最終認證相關。電波暗室可以測量發(fā)射機性能，設計人員可以決定是否需要調整任何天線電路匹配或是否需要更換天線。支持的測試類型包括針對 LoRa ?、Wi-Fi、GPS 和BLUETOOTH ?等未許可無線電領域以及蜂窩等許可領域的設備的 RF 測試和 RF 性能。

無源天線方向圖測試：消聲室支持用于設計、匹配或微調天線的無源天線方向圖測試。在設計階段測試天線的性能很重要，在未經許可的認證模塊中，天線增益受到認證模塊制造商的限制或政府機構針對無線電類型和服務提出的限制的限制。如果天線作為跡線天線設計到 PCB 中，電波暗室測試可以深入了解設計的增益和效率。

PTCRB/CTIA OTA 測試：在美國，蜂窩設備通常需要獲得批準才能滿足 AT&T 和 Verizon 等運營商設定的 OTA 和輻射雜散 (RSE) 要求。OTA 測試方法由 PTCRB、CTIA 等認證程序或蜂窩運營商本身決定。

其他性能或質量測試：可以在電波暗室中進行的其他測試包括：

在整個開發(fā)周期中進行預一致性測試，以避免在提交最終認證時出現代價高昂的返工和冗余

無意輻射測量測試

發(fā)射機諧波的 RSE 測試

OTA天線測試

CE 免疫測試

消聲室是如何構建的？

從小型固定式暗室到堅固耐用的軍用級暗室，電波暗室有許多不同的形狀和大小。設備的大小和重量以及要研究的頻率有助于確定所需腔室的大小和類型（即，測量汽車與手機）。內部轉盤需要能夠承受設備的重量并自由旋轉。設備和天線之間的距離需要足夠大，才能測量到所需的最低頻率。消聲室通常襯有碳基吸波材料或鐵氧體磁磚，采用兩種方式之一構建——完全消聲或半消聲：

全電波暗室

全電波暗室（圖 3）在所有表面（包括地板）上都有吸波材料、鐵氧體材料或兩者兼而有之。目標是吸收所有能量，讓測試天線僅測量在被測產品的直線上看到的能量。全電波暗室用于測試發(fā)射、抗擾度、天線方向圖以及發(fā)射機和接收機測試——包括 OTA。

圖 3：顯示吸收材料在完全消聲室中放置的圖表。（來源：互聯發(fā)展）

半消聲室

半消聲室（圖 4）在墻壁和天花板上有吸音材料、鐵氧體材料或兩者都有。對于某些測試區(qū)域，吸波材料放置在測試天線和被測產品之間，但并非所有表面都存在。半電波暗室用于發(fā)射抗擾度測試。

圖 4：顯示吸波材料在半消聲室中放置的示意圖。（來源：互聯發(fā)展）

結論

為確保最佳性能并符合政府法規(guī)，電子產品必須經過全面測試。電波暗室提供了一種進行可重復射頻測量并消除反射和外部干擾的方法。未經許可和許可的無線電都支持測試。電波暗室測試提供了對設備性能的詳細洞察。它確保設備的天線性能滿足設備的需求，解決政府合規(guī)性問題，并協助解決設計修改問題。

Darin Hatcher 是 Connected Development 的一名認證經理，之前曾擔任無線電特性和監(jiān)管工程師。Darin 專注于無線電接入堆棧、無線電特性、FCC 和 3GPP 類型批準。他的專業(yè)知識涵蓋蜂窩（5G、4G，包括 Cat-M 和 NB-IoT、3G 和 2G）、Wi-Fi、藍牙、GPS 和 LoRa ?的物聯網 M2M 領域。在他目前的職位上，Darin 負責監(jiān)督政府法規(guī)（FCC、ISED、CE）和運營商要求（OTA、PTCRB、CTIA、AT&T、Verizon 等）的認證過程和測試。

審核編輯黃宇