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如何自己创建一个消声屏蔽箱

测试和评估无线电设备的质量仍然很有趣。对于这样的实验室研究，有时需要专用设备，这会花费很多钱。包括-无回声屏蔽盒。

我叫Andrey，我在Yandex硬件开发团队工作。今天，我将分享我的个人经验，并告诉您如何组装比类似产品便宜几倍的屏蔽盒。

长期以来，许多现代高科技设备都配备了无线通信。为了确保此类设备的无线电部分正常工作，有必要详细检查所有无线电参数，并对这些特性进行定性定量评估。特别是在无线电是设备与外界的主要连接链路的情况下。

在专业社区中使用的一种表达式表明，测量任何定性或定量特征的准确性取决于大量条件：在与HF和无线电相关的任何测试中，一切都取决于一切。为了对无线电设备进行至少一些理智和代表性的研究，重要的是最大程度地减少外部因素的影响。

在所有其他情况下，测试和测量无线电设备参数的任何工程师都面临三个主要敌人：

  1. 来自其他电磁信号源的干扰。
  2. 源本身的反射无线电波。
  3. 传导（通过导体传播）干扰。

通常，称为消声屏蔽摄像机的专门室用于解决这些问题。



这样的照相机具有屏蔽特性，以将外部电磁环境与内部电磁环境分开。它还意味着要防止电磁干扰和各种性质的辐射。除了一般的屏蔽轮廓外，在腔室内还放置了专门的无线电吸收涂层，该涂层吸收了给定频率范围内的电磁波功率，以减少自身辐射的反射程度。

通常，这种场所占据很大的面积并且花费很多钱。因此，作为大型消声室的替代方案，可以使用桌面盒。



它们的工作原理与大型版本的工作原理大致相同：它基于电磁场与物质相互作用的基本机制。经过全面测试的电磁屏具有所需的屏蔽系数，该电磁屏被布置在被测设备的周围，并且沿屏幕的内周放置了吸收雷达的涂层，从而可以减少设备自身辐射的反射。

如果迫切需要用于此类研究的设备（并且屏蔽箱的交付时间通常以几周和几个月为单位进行计算），并且以最低的成本，双手的直接性，理论基础以及最重要的是，在工作中获得的经验可用于救援。

在供应商提供此类研究专业工具包之前，您可以自己制作盒子！这正是我的工作，因此今天我将与您分享我的经验。

因此，我们必须制造一个屏蔽消声盒，将被测设备与外部电磁信号隔离开来，并在2至6 GHz的范围内将其衰减40-50 dB。此外，重要的是，设备本身的反射信号在特殊材料中衰减，并且不影响测试结果。

了解构造屏蔽消声室和盒子的一般原理，我们可以估算出其制造所需的条件。大约列出了以下列表：

  1. 电信盒将用作我们盒的基础。
  2. 屏蔽织物-用于创建外部屏蔽轮廓的材料。
  3. 盒子内平面上的不干胶标签的无线电吸收材料。
  4. 机械固定屏幕和雷达吸收器的胶水
  5. 用于将墙纸碎片粘贴在盒子上进行电连接的导电胶。
  6. 工具：胶刷，用于切割吸收体和屏蔽墙纸的剪刀，用于拆除门的螺丝刀。

我们看一下市场上有哪些材料，分析它们的特性并得到以下图片：

  1. 电信箱。它的尺寸应合适，并且门和外壳之间的连接处应足够牢固。我从Netlan那里拿到了电信壁挂式防破坏机柜EC-WS-075240-GY 19。

  2. 屏蔽面料。屏幕上发现了Aaronia X-Dream壁纸，其制造商声称其屏蔽效率非常高：在2至6 GHz范围内高达90 dB。

  3. 雷达吸收材料。作为雷达吸收器，我选择了MOX-P-70，它的反射系数范围为-40至-60 dB。

  4. 导电胶。最好的选择是在Kontaktol-Radio石墨上使用导电胶。

  5. 用于机械固定所有组件的胶水。我在750毫升易拉罐中有ROGNEDA Metall 88胶水。



我计算了两个盒子的材料量：其中一个是被测设备，另一个是信号源。总成本如下所示：
零件数量单价（擦）合计（RUB）
电信箱2个41628324
屏蔽壁纸5平方 米504225 210
雷达吸收材料3平方 米1019030570
导电胶16个2003200
33381014
:68 318
事实证明，我们在一个屏蔽盒上花费了34159卢布。俄罗斯，西方和中国供应商对具有相同体积和屏蔽度的相机盒的报价为1,500美元（不含运费）起。

购买所有材料后，您可以开始创建我们的消声盒。

首先，我们将门移开，并从中拆除锁和焊接紧固件，以便无缝地粘贴屏幕和吸收器。



然后测量并切割墙纸。将它们沿着盒子的轮廓胶粘，将零件之间的所有接缝完全连接起来。











之后，我们将门固定好，并检查包装盒的各部件与墙纸各部分之间的电接触。电阻应小于1欧姆。



接下来，测量并切割雷达吸收器并将其粘贴在盒子的所有内平面上。





我强烈建议您戴着手套进行所有工作：吸收器是基于石墨制成的，并留下痕迹，例如铅笔芯。



考虑到拆卸锁的时间，所有必要的测量，计算和材料切割，总共花了我大约6个小时来创建两个盒子。

盒子组装好后，必须通风并等待胶水完全干燥。胶水干燥得足够快，第二天，这些盒子就已经可以用于预期的用途。为了进行快速验证，我们将一部手机放入其中，合上盒子，连接地面并尝试通过。

符合预期-通话无法进行，与蓝牙耳机的连接已断开，电话与Wi-Fi路由器断开了连接。基于此，可以假定我们已经在一定程度上完成了这项任务。

可以对具有已知参数的专业盒子与我在专业实验室中得到的盒子进行可选的比较，以获得有关工作频率范围和反射系数中的屏蔽程度的具体数字和指标。但是目前，由于冠状病毒的存在，这将无法正常工作。一旦机会出现，我将进行研究并在新文章中写出结果-希望读者对此感兴趣！

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