微波暗室吸波工程方案设计Word文件下载.docx
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本暗室采用难燃吸波材料，该材料电性能同国外知名吸波材料品牌相当，安全性能、环保性能和耐功率性方面国际领先，具有非常独到的特点和优势。
1）电性能指标
吸波材料是电损耗吸波材料，为实现对无线电波良好匹配而采用了几何锥体结构，吸波材料垂直入射时其波阻抗由377Ω渐变至2Ω，避免了在吸波材料前表面的反射；
对进入吸波材料内部的无线电波由于吸波材料有较好的电导率，可迅速将电磁能转换为欧姆能而将无线电波吸收衰减掉。
吸波性能与电尺寸关系图
设吸波材料反射损耗为R，当吸波材料厚度同波长比t/λ=0.2时，R可达-14dB；
t/λ=1时，R为-31dB；
t/λ=7时，R为-50dB。
ZXB型吸波材料反射损耗同电尺寸关系如图示。
吸波性能测试在30～600MHz采用低频同轴反射法，600～1000MHz采用波导法，1～40GHz采用RCS比较法。
吸波材料垂直入射吸波性能和大角度入射吸波性能见下表。
分析和实测结果表明：
吸波材料具有良好的吸波性能和大角度性能。
吸收材料性能参数
型号
反射损耗（-dB）
500
MHz
1
GHz
2
3
6
10
20
40
功率容量
kw/m2
30
35
45
50
>
1000
7
材料经180KW微波连续照射3小时，材料温升16°
C，电性能未变。
吸收材料宽角入射性能参数（实测值）
频率3GHz
频率10GHz
频率18GHz
15°
45°
60°
48
42
47
41
55
2）物理性能指标
●吸波材料氧指数＞60，是B1级难燃材料
●吸波材料环保卫生，暗室空气采样符合中国居室环境卫生标准
●材料性能稳定可靠
●洁静度符合10万级洁静度要求
●耐功率性能：
＞3kw/m2
●对电压、明火和内热安全性能达到：
表笔二支之间AC220V，电流＞8A，笔间间距30mm，触压吸波材料，安全；
酒精喷灯火烧30s，离开后无明火；
用电热管触压吸波材料内表面，使接触面温度达600OC、保持5分钟，材料安全。
吸波材料的阻燃性满足美国海军NRL-8093测试1、2、3标准；
满足中国GB8624B1级标准。
●颜色：
天蓝色
3）吸波材料单元块外形尺寸
外观——角锥纵横排列整齐，外观坚挺平整，锥体无弯曲，无平头；
底部侧面齐平，无渣；
外表洁净，色泽均匀一致，手感平滑无掉色现象。
洁净度可达10万级。
环保性——无异味，无有害气体放出，无粉末脱落、无掉色现象，吸潮率不大于3.5%，电磁屏蔽室空气符合《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB50325-2001中Ⅱ类民用建筑工程标准要求。
吸波材料挂装安装不污染环境。
吸收材料在安装后不挥发有害气体和颗粒散播，无难闻异味，锥体切割规范，排列整齐，色泽自然，喷涂工艺深浅一致。
暗室人体健康环境符合GB/T14677-93标准，在保质期内，无龟裂、无变色、无变形现象。
使用寿命——钢架结构安装，可靠性高、暗室维护方便，吸波材料长期使用顶尖不弯曲，不垂头，寿命15年以上。
颜色——天蓝色。
吸波材料单元块外形结构如图1示：
图1吸波材料单元块外形结构
吸收体单元尺寸尺寸单位：
毫米张角单位：
度
单元基底
尺寸B×
B（mm2）
单元
角锥数
标准高度/mm
标准重量
kg/m2
300
500×
64
13.3
19
700
36
备注
4）吸收材料安全性指标
检验项目
检验内容/步骤/标准
ZXB特性
检验单位
氧指数
GB/T2406-93
60
国家防火建筑材料质量监督检验中心检验报告
ZXB型吸波材料国家防火中心测试报告
难燃性检测报告
氧指数检测报告
难燃级
GB8624-1997
B1级
电导性
（耐电压试验）
HB7068.1—7068.3-94
二支表笔之间电压220V±
10V,电流8A,笔间间距30mm,触压吸波材料.不引燃
合格
明火燃烧
（火焰点燃试验和传播）
GB/T8626-88或B7068.1—7068.3-94
贴近酒精喷灯火焰30秒,离开后无明火.不引燃
室内空气环境
GB/T14677-93中国环境居住标准
南京环境监测站
a安全性能好
▲防火性能优异:
该材料为无机型的，氧指数在60以上，无论强光、强电流、火焰以及强微波照射均不会引发燃烧，是绝对安全的材料，在微波暗室中使用，无后顾之忧。
▲可承受大功率:
对于几千瓦/平方米的微波功率照射，无须任何通风冷却设施。
▲室内环境条件好:
微波暗室室内空气质量、采光、洁净度明显优于传统的暗室。
▲吸收角锥形状保持性好，永久不垂头，确保吸收性能长期不劣化。
▲相关资料比较齐全:
微波吸收材料和暗室目前国内外均无统一的技术标准。
但用户所关心的一些问题，我单位都作了检测，其中包括：
吸收性能、防火等级、老化（寿命）、空气质量、耐功率等。
b使用维护方便
▲安装可靠、速度快、启用早:
采用金属构件挂装（非胶粘安装）长期不脱落，无须维修。
一般的暗室在一个月左右就可安装完毕，并可立即投入使用，无须胶粘挥发等待期。
▲品种齐套:
除常规不同高度的角锥型材料外，还有宽带硬质吸收地板、发散拐角、收敛拐角、通风、照明等特型材料。
排风扇即可，既节省经费又可节省空间。
2.2微波暗室吸波材料布置及安装设计
2.2.1执行标准及依据
（1）GJB2038-94《雷达吸波材料反射率测试方法》适用范围:
8--18GHz的吸波材料的吸波性能测试
（2）GJB5239-2004《射频吸波材料吸波性能测试方法》Testmethodsforradio-frequencyabsorberperformance适用范围:
30MHz--18GHz吸波材料吸波性能测试
（3）HB7068.1～7068.4-94《射频无反射室用聚氨脂泡沫吸波材料燃烧性能试验方法》
（4）GJB2926-1997《电磁兼容性测试实验室认可要求》
（5）GJB151A-1997《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求》
（6）GJB152A-1997《军用设备和分系统电磁发射和敏感度测量》
（7）GB/T15527-1995《船用全球定位系统（GPS）接收机通用技术条件》
（8）GB50826-2012《电磁波暗室工程技术规范》
2.2.2吸波材料布局
微波暗室主要用于高功率测试，其设计与建造要符合测试条件。
在满足暗室电特性要求的情况下，综合考虑暗室内美观、整齐性和节约经费等因素，该暗室吸波材料布局为：
位置
说明
两端墙材料布置
1000吸波材料均布
两侧墙、地面、顶面材料布置
500吸波材料均布
吸波屏风
采用全新1000打孔吸波材料
通风、照明和拐角、透波保护帽等特型吸波材料按照实际需要布设。
从以上布局需用1849平方米吸波材料，具体种类和数量如下：
●1000型272平方米
●500型1549.5平方米
●J300型2平方米
●吸波灯罩3平方米
●格栅走道地板10平方米
●吸波屏风9平方米
●通风材料3.5平方米
此种布局暗室吸波工程设计安装不影响用户设计的通风效果、照明效果、监控实施，保持屏蔽效能，提高消防安全防护能力。
2.2.3吸波材料安装
吸波材料的标准安装是挂装在金属表面上，长期不脱落,无需维修,完成安装可立即投入使用,无须粘胶挥发等待期.如果材料需要更换，非常方便。
暗室四侧墙和顶棚吸波材料采用龙骨背架挂装方式进行安装。
龙骨背架结构及侧墙材料挂装如图3示，顶棚吸波材料挂装如图4示，吸波材料单元块紧固在副龙骨上。
图3、龙骨背架结构及侧墙材料挂装图4、顶棚吸波材料挂装
该方式具有安装快捷方便、牢固美观的特点。
天线支架、转台等处的吸波材料以吸附式和粘贴方式进行安装，地面吸波材料采用放置方式。
2.2.4特殊部位吸波处理
特殊部位包括：
照明、通风窗、拐角、消防设备、监控设备、屏蔽门、走道。
A．照明：
采用专用吸波灯罩材料。
如图5示。
B．通风窗：
采用专用通风材料。
如图6示。
C．拐角：
设计有专用的二维特型材料。
如图7、8示。
D．消防设备、监控设备：
安装同照明。
E．吸波门：
小门采用PXB-J300型吸波材料，大门采用ZXB-500型吸波材料。
F．走道：
采用专用吸波走道，吸波走道承重载荷大于150kg/m2。
如图9示
图5、吸波灯罩图6、吸波通风材料图7收敛墙面吸波处
图8发散墙面吸波处理图9、吸波地板
结论：
使用ZXB型吸波材料，防火性能好，不需要专设复杂的防火设备，节约资金使用方便；
暗室室内环境符合中国居住环境标准（室内空气），光线明亮，洁净度高；
科研人员有安全、舒适的工作环境。
3.基本布局及配套分系统方案设计
3.1微波暗室结构方案设计
暗室采用拼装式结构，四周采用依附式结构，顶部采用打吊筋模式，方便搬迁。
①壳体顶棚结构：
采用200×
200×
5型钢间隔2米一个构成16米（长）的钢梁。
钢梁下面的主龙骨选用80×
80×
4优质型钢，次龙骨选用60×
60×
4优质型钢，内面焊接U型钢固定吸波材料，外面用彩钢板装修。
②壳体侧墙结构：
主立柱选用200×
5型钢，主立柱及次立柱分别选用,80×
4型钢、60×
4型钢，内面焊接U型钢固定吸波材料，外面用彩钢板装修。
③壳体地面结构：
地面直接铺设吸波材料。
此种结构具有安装方便、重量轻、抗弯抗震能力强、尺寸精确度高和效费比高等优点，壳体立体对角线相对误差小于千分之0.5，是理想的屏蔽结构设计方案。
3.1.1.1基本布局及配套分系统
①门
根据暗室技术要求，暗室配置2m×
2.0m两维平移门、1×
2m旋转门各一樘。
②配电和照明
②-1配电控制柜布置
整个需要进入微波暗室的各种电源应从同一个配电柜引出，微波暗室的总配电箱设置在暗室2m×
2m门右侧。
进入暗室的所有配送电需在总配电箱（室外）、分配电箱处设置防雷模块。
配电箱、接线盒、开关、插座等电器材料、电线、电缆采用国优产品。
②-2照明
②-2-1微波暗室照明
微波暗室主要靠顶面的12套150W冷光源LED灯。
LED灯及其性能：
安装的是150W的LED灯，如图所示：
图LED灯实物图
型号Model
HKG-OG150W
显色指数CRI（colorrenderingindex）
Ra≥70
功率WorkingPower
150W
LED数量LEDAmount
100PCS*1W-3W
光源lightsource
德国OSRAM
光源寿命lifetimeoflightsource
≥50000小时
输入电压InputVoltage
AC90V～305V
工作电压WorkingVoltage
DC58V-58V
LED光效（lm/W）LEDlightefficiency
110-120lm/w
光通量（lm）LuminousFlux
14256-15552LM
工作电流WorkingCurrent
2800mA
LED色温LEDColorTemperature（changeable）
5700～6300K
在大小门内侧各安装应急灯1台，UPS供电，断电后可工作30分钟。
③通风和换气
③-1根据风管的尺寸情况，百叶窗尺寸采用600mm×
600mm。
③-2百叶窗数量
为了确保微波暗室的散热通风和测试人员对新风需求，微波暗室采用通风循环网路强制换气方式，换风量一般要求为2～4次/h，该测控室要求换风量217.6m3/min。
③-3微波暗室通风参数的确定：
微波暗室通风量Q=3×
暗室体积＝3×
32×
16×
8.5＝13056米3
③-4排风百叶窗数的确定：
N1=
其中：
Q：
要求通风量（m3/h）
V：
排风速度（m/s）
s：
截止百叶窗通风面积（m2）
ψ：
百叶窗面积有效系数（65％）
③-5进风百叶窗数的确定：
N2=（1.5～2）N1
③-6暗室通风计算：
排风口风速取3m/s，排风波导尺寸600mm×
600mm
则屏蔽暗室排风波导数量为：
13056/（3600×
3×
0.6×
0.75）≈5只
因此微波暗室的进风可采用自然进风形式，顶部顶部强制排风，八进六出，采用14只600×
600mm的百叶窗即可满足要求。
选用轴流风机3台,每台风机分两路从暗室内强制抽风，侧下自然进风的方式。
通风设备选用SFG4-6型轴流风机（风量4500m3/h）,功率0.25kw，3台,19分钟可将室内空气更新一次。
④接地
壳体接地，其目的是避免壳体因电位不同而造成屏蔽壁上产生涡流电流对暗室内产生的干扰。
为了保证良好的接地性能，壳体上多点与地线相连，地网接地电阻不大于1欧姆。
壳体的多点接地是通过壳体的钢柱、钢圈梁、地面龙骨网格及其毛筋、埋铁等钢结构件与地线进行广泛连接的方式来实现的。
仪器设备通过接地滤波器（满足GJBz20219标准）进行接地，在暗室内转台和发射端附近地面安装地线盒，供设备地线使用。
测控室内设置在大门前面，供测控室设备接地用。
暗室壳体接地系统与设备地隔开，两地极间隔距离不小于10m，而且两个接地电阻均不大于1欧姆。
进入测控室内的仪器设备接地端子通过接地滤波器进行接地。
如下图所示：
⑤消防系统设计
由于微波暗室采用了难燃吸波材料，微波暗室内配置采用了现代工艺技术的双源双室离子感烟探测器8头烟感自动报警系统1套，接入单位总值班室；
当室内出现火情，且发出的烟雾被探测器探得并发出火警信号，通过TLF-91S消防报警滤波器送到暗室外消防报警系统主机，发出报警信号，值班人员到现场核实并采取人工灭火和其它相应措施。
报警和通讯要求：
全套系统的默认功能为火灾自动报警、人工灭火处理。
报警后能在单位总值班室迅速反映火灾发生的位置。
消防报警系统拓扑图（参考）
消防系统配置表：
序号
产品名称
规格型号
单位
数量
消防报警主机
台
烟感探头
8
手动按钮
4
报警灯
个
5
报警喇叭
干粉灭火器
只
辅材
批
⑤两端头屏蔽卷帘
暗室两端开洞分别配置2.3m×
2.3m、2.0m×
2.0m双层100目屏蔽网卷帘。
屏蔽网实物图
4.结论
合理的结构设计、布局和优化的技术方案使微波暗室、测控室具有大的占空比、高的可靠性，8～12GHz频段内可以满足暗室技术指标要求。
5.暗室项目配置清单
名称
规格
数量/单位
背架型材
32m*16m*8.5m
1840m2
暗室
框架防锈
防锈漆
彩钢瓦
1328m2
暗室外装修
U型钢
吸波门
2m*2m
1樘
手动两维平移大门
1m*2m
手动旋转小门
吸波材料
500型
1549.5m2
1000型
272m2
300型
2m2
格栅地板
10m2
吸波灯罩
3m2
通风及辅佐吸波材料
3.5m2
百叶窗
600mm*600mm
14只
风机
4500立方/h
3台
1000立方/h
1台
吸波屏风处
9
抽风风道
3米
4套
LED照明灯
150w
8套
暗室照明
11
配电及管线开关
开关、电缆
2套
12
应急灯
30分钟
UPS供电
13
烟感探头8只
含灭火器
1套
14
3m*3m（1米材料打孔）
带风机
15
屏蔽卷帘
2.3m×
2.3m
2.0m×
2.0m
16
发射口吸波材料
2200*2200-2000*2000，高功率，高低温
2端口，80块
挂板
重复使用，2平方，
三、
暗室设计计算分析
暗室主要提供一个检测雷达辐射可靠性的试验环境，从后墙洞口处放置雷达天线，此雷达天线是工作于X波段，天线增益为40dB，副瓣电平-20dB，对着暗室主墙进行辐射，暗室要提供一个保证试验可靠性的无回波试验环境。
1.计算输入条件：
雷达最大辐射功率25KW，占空比为25%（雷达等效连续波辐射功率：
40KW×
25%=10KW。
）；
暗室尺寸为32m×
16m×
8.5m；
暗室主墙采用ZXB-1000的打孔吸波材料，其余采用ZXB-500的吸波材料。
2.吸波墙受到的雷达辐射功率计算方法：
2.1近场法
当R大于3λ且远小于（2D2/λ）时可以采用近场法。
R为雷达天线距离吸波材料的距离，D为雷达天线的口径。
工作状态如下图所示：
根据公式
计算得出的值与吸波材料所能承受的功率相比，就可以得出吸波材料功率承载能否满足要求，ZXB-1000吸波材料所能承受的功率为15kW/m2，即当
成立时，吸波墙雷达照射安全。
2.2远场法
当R大于（2D2/λ）时可以采用远场法。
2.3暗室所承载功率密度
根据雷达辐射承载功率安全验证计算，暗室处于近场与远场之间。
当采用近场法计算时得到在此暗室中待测雷达在主墙上所产生的最大功率密度为7.85kW/m2；
当采用远场法计算时得到在此暗室中待测雷达在主墙上所产生的最大功率密度为7.77kW/m2。
由于暗室处于近场与远场之间，我们需要用近场来修正远场计算数据，在最恶劣的情况下，测雷达在主墙上所产生的最大功率密度为7.85kW/m2。
小于ZXB-1000吸波材料所能承受的最大功率密度15kW/m2，能够满足要求。
备注：
第一次测试时必须在上面添加红外感温测试装置，当暗室上升到一定温度不在上升时则能够满足需求，当暗室温度一直上升至150℃不停止时，则暗室不符合操作要求。
四、
暗室性能测试及验收
1.耐功率检测
进场安装前对吸波材料进行抽检，提供材料吸波性能和氧指数测试报告复印件。
安装后，双方共同验收，用户出具《耐功率测试报告》：
整面墙经40KW产品连续照射10小时，材料温升80°
2.消防、配电、监视、通风等验收
2.1供货方同买方共同对暗室的平整度、外观、颜色、承重等进行验收。
2.2供货方同买方共同对通风、电气、消防、监控等设施进行验收。
五、周期
周期：
签合同马上预付款到帐计算，进场施工时间：
3个月。
附一：
土建要求
1、暗室及暗室内设备对土建的荷载要求。
本暗室为房中房自承力或依附式结构，即暗室墙面及地面的总荷载通过暗室框架柱及地面预埋件传至建筑基础。
暗室顶面将荷载传至暗室圈梁，圈梁上荷载通过立柱传递给地面预埋件至建筑基础。
1.1恒荷载
1）顶棚荷载：
吸波材料：
0.25KN/m2
屏蔽网：
0.06KN/m2
主龙骨、次龙骨:
0.50KN/m2
合计:
0.81KN/m2
2）侧墙荷载：
0.30KN/m2
装修彩钢板：
0.20KN/m2
0.62KN/m2
1.2活荷载取值
顶棚梁0.5KN/m2，侧墙、顶棚龙骨：
1KN（施工荷载）
2、暗室平面布置及各功能间空间位置关系及三维尺寸。
在厂房西北角布置微波暗室（32m×
8m）。
3、北墙门洞、窗户要求
暗室北墙门洞改为约1.2m×
2.5m。
暗室北墙窗户做成不透明模式，可贴膜。
4、暗室配电
暗室配电设置配电箱，配电容量和品种按需配置，暗室配电箱前端设置漏电保护器。
暗室承建方仅负责微波暗室内配电。
配电箱分七路电：
照明一路电（2KW）、通风一路电（4KW）、插座两路电（5KW）、设备一路电（5KW）、其他两路电（5KW+4KW）。
暗室总用电容量为不小于AC380V/30KW
5、暗室通风
新风：
在
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