電磁屏蔽室的分類及其屏蔽效能的確定

摘 要:根據(jù)工程實(shí)踐和相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，將電磁屏蔽室按照用途進(jìn)行分類歸納，闡述了每類屏蔽室的用途及主要關(guān)系單元的特征，給出了確定相應(yīng)屏蔽效能的基本原則。

關(guān)鍵詞:電磁屏蔽室 電磁屏蔽室的分類 電磁屏蔽效能

中圖分類號(hào):TN03文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2近年來(lái)，隨著電子產(chǎn)品的爆炸性增長(zhǎng)，電磁屏蔽室的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。國(guó)內(nèi)早期電磁屏蔽室主要用于軍隊(duì)和國(guó)家機(jī)關(guān)的信息安全，現(xiàn)在在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)信息安全方面，但對(duì)于大部分用戶來(lái)說(shuō)是第一次接觸，一般還是比較陌生，如何確定電磁屏蔽室的技術(shù)指標(biāo)，特別是屏蔽效能，不知道如何著手，甚至部分屏蔽室生產(chǎn)廠商，概念也不是很清楚，往往不管什么用途的電磁屏蔽室，都按信息安全屏蔽室給出屏蔽等級(jí)，實(shí)際上，這類標(biāo)準(zhǔn)的頻率范圍和性能指標(biāo)固定，對(duì)大部分其他屏蔽室都不適用，往往投入了更多的經(jīng)費(fèi)卻沒(méi)有取得預(yù)期的結(jié)果。所以本文結(jié)合工程實(shí)踐，通過(guò)將電磁屏蔽室按用途進(jìn)行合理分類歸納，給出確定屏蔽效能的基本原則。

屏蔽效能是在特定頻率下對(duì)電磁屏蔽室屏蔽性能指標(biāo)的定量描述，其關(guān)鍵點(diǎn)是頻率和性能指標(biāo)的量值。在工程實(shí)踐中，第一頻率范圍要與需求要一致，第二屏蔽效能量值要合理。指標(biāo)太低不能滿足使用要求，指標(biāo)太高則會(huì)引起生產(chǎn)成本的快速上升。由于屏蔽室使用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，合理的屏蔽效能具有巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，因此必須引起電磁屏蔽室設(shè)計(jì)建設(shè)者的足夠重視。

要想確定合理的屏蔽效能，必須明確屏蔽室的用途、場(chǎng)地環(huán)境及關(guān)系單元的的技術(shù)參數(shù)或技術(shù)要求。

電磁屏蔽室可以按形態(tài)、生產(chǎn)工藝、性能指標(biāo)等多種方式進(jìn)行分類。但將屏蔽室按照用途分類，進(jìn)而分析對(duì)應(yīng)關(guān)系單元的技術(shù)要求，可以合理確定屏蔽效能。

按照使用用途，電磁屏蔽室可以分為三大類。

第一類用于保證信息安全，防止室內(nèi)處理敏感信息的電子設(shè)備，由于電磁輻射引起泄密。典型應(yīng)用有網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)機(jī)房、超級(jí)計(jì)算機(jī)機(jī)房、機(jī)要辦公場(chǎng)所、涉密會(huì)議室等。

第二類用于營(yíng)造滿足特定電磁場(chǎng)要求的室內(nèi)環(huán)境，是把環(huán)境中的電磁干擾衰減到可以接受的程度。典型應(yīng)用有電鏡機(jī)房、電磁兼容試驗(yàn)室、PIM測(cè)試暗室、天線測(cè)試暗室、RCS測(cè)試暗室、仿真測(cè)試暗室、高壓測(cè)試室、強(qiáng)輻射場(chǎng)所中的辦公室等。

第三類用于隔離強(qiáng)輻射設(shè)備，避免對(duì)環(huán)境造成電磁污染。典型應(yīng)用有高輻射工科醫(yī)設(shè)備的防護(hù)室、變電站屏蔽室等。

在具體實(shí)踐中，屏蔽室往往需要具備兩種或全部功能，設(shè)計(jì)時(shí)按要求較高的用途確定屏蔽效能，如不能包容則需分別考慮綜合確定。

第一類用途的屏蔽室，適于建設(shè)在有較大可控距離的場(chǎng)地中;第二類適于建設(shè)在遠(yuǎn)離電磁干擾源的環(huán)境中;第三類適于建設(shè)在遠(yuǎn)離密集人群生活或工作的環(huán)境中。但在具體實(shí)施時(shí)，受各種條件的限制，建設(shè)場(chǎng)地的選擇余地很小。

第一類用途的屏蔽室，其關(guān)系單元是處理敏感信息的電子設(shè)備和用于電子偵聽(tīng)的諜報(bào)設(shè)備。第二類用途的屏蔽室的關(guān)系單元較為復(fù)雜，主要分為下面幾種:第一種關(guān)系單元是需要在特定電磁環(huán)境中才能正常工作的電子設(shè)備，比如電子顯微鏡;第二種是需要特定環(huán)境才能進(jìn)行精確測(cè)量的測(cè)試系統(tǒng)及被試品，比如電磁兼容測(cè)試系統(tǒng)及被試品;第三種關(guān)系單元是在高場(chǎng)強(qiáng)電磁環(huán)境中工作的人員及設(shè)備，比如雷達(dá)基地的值班維護(hù)人員及其生活工作中使用的電子產(chǎn)品。第三類屏蔽室的關(guān)系單元，第三類用途屏蔽室的關(guān)系單元與第二類第三種用途的相似，主要包括在強(qiáng)輻射源周?chē)畹娜巳杭捌涫褂玫碾娮赢a(chǎn)品。

第一類用途的屏蔽室，使用場(chǎng)合大多在辦公樓內(nèi)，使用場(chǎng)所和關(guān)系單元千差萬(wàn)別，特別是防護(hù)對(duì)象的電子偵聽(tīng)設(shè)備的靈敏度很難獲得具體數(shù)值，而且性能會(huì)不斷提升，涉密場(chǎng)所信息安全要求的等級(jí)也不盡相同，因此這類屏蔽室的屏蔽效能是由相關(guān)管理部門(mén)根據(jù)一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的電子偵聽(tīng)設(shè)備可能的靈敏度、敏感設(shè)備允許的最大輻射指標(biāo)為基礎(chǔ)，結(jié)合信息安全等級(jí)和使用場(chǎng)所的可控程度，劃分成若干等級(jí)并形成強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)這類用途的屏蔽室，屏蔽效能的確定比較簡(jiǎn)單，只要依據(jù)可控范圍和安全等級(jí)，按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)選取即可。

第一類用途的屏蔽室，其室內(nèi)處理敏感信息的設(shè)備都是電子產(chǎn)品，因此其場(chǎng)地還要同時(shí)滿足GB50174-2008《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)電磁干擾的要求，即要同時(shí)具備第二類用途。因?yàn)檫@類屏蔽室主要建設(shè)在辦公樓內(nèi)，電磁環(huán)境一般較好，而滿足第一類用途要求的屏蔽效能一般很高，所以滿足第一類用途要求時(shí)通常也就能滿足第二類用途要求，但是，如果屏蔽室附近存在強(qiáng)干擾源，比如變電站或配電室等，則需要對(duì)干擾源進(jìn)行評(píng)估計(jì)算，必要時(shí)甚至進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，進(jìn)而分析、校核和確定滿足第二類用途的屏蔽效能的具體指標(biāo)。

第二類用途的屏蔽室針對(duì)下列三種情況確定屏蔽效能。

用于第一種用途時(shí)，首先確定關(guān)系單元的技術(shù)指標(biāo)(對(duì)環(huán)境要求嚴(yán)格的電子產(chǎn)品會(huì)給出具體指標(biāo)，通用電子產(chǎn)品則可以按照GB50174-2008《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)電磁干擾的要求確定)，然后對(duì)周?chē)h(huán)境中的電磁干擾水平進(jìn)行評(píng)估或測(cè)量，然后確定屏蔽效能，一般要根據(jù)重要程度保留一定的安全裕度。

用于第二種用途時(shí)，對(duì)環(huán)境電磁干擾一般不進(jìn)行測(cè)量，主要是評(píng)估計(jì)算并確定可能的最大值，關(guān)系單元?jiǎng)t可依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(比如電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)GJB2926-97《電磁兼容性測(cè)試實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可要求》GJB152A—97《專用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度測(cè)量要求》)或測(cè)量精度(比如天線參數(shù)測(cè)試、雷達(dá)截面測(cè)試、仿真系統(tǒng)測(cè)試等系統(tǒng)的具體測(cè)試要求)等確定技術(shù)指標(biāo)，然后確定屏蔽效能，工程實(shí)踐中，通常預(yù)留一個(gè)數(shù)量級(jí)的安全裕度(20dB)。

用于第三種用途時(shí)，通常輻射源的場(chǎng)強(qiáng)是已知的，關(guān)系單元中主要主要考慮對(duì)工作人員的健康影響，通常按GJB 5313-2004《電磁輻射暴露限值和測(cè)量方法》、GB8702-88《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》和GB10436-89《作業(yè)場(chǎng)所微波輻射衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》等標(biāo)準(zhǔn)確定技術(shù)要求，進(jìn)而計(jì)算確定屏蔽效能。

第三類用途的屏蔽室與第二類第三種情況類似，主要區(qū)別是，第二類第三種情況是采用屏蔽措施形成一個(gè)安全的工作空間，通常工作人員具備一定的電磁防護(hù)知識(shí)并有一定的防護(hù)措施，而第三類用途則是采取屏蔽措施將輻射源隔離，需要保護(hù)的對(duì)象是普通人群和通用電子產(chǎn)品。人群對(duì)電磁環(huán)境的要求，按照按GJB 5313-2004《電磁輻射暴露限值和測(cè)量方法》、GB8702-88《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》和GB10436-89《作業(yè)場(chǎng)所微波輻射衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》等標(biāo)準(zhǔn)確定技術(shù)指標(biāo)，電子產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的要求要按通用電子產(chǎn)品的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)確定其敏感指標(biāo)，最后計(jì)算確定屏蔽效能，因?yàn)楸绢惼帘问乙Ｗo(hù)的是非專業(yè)相關(guān)的密集人群，所以屏蔽效能按一個(gè)數(shù)量級(jí)的安全裕度考慮。

本文根據(jù)作者的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)電磁屏蔽室按用途進(jìn)行了詳細(xì)的分類并給出了相應(yīng)的屏蔽效能確定的基本原則，但是，因?yàn)殡姶牌帘问业膽?yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，各種要求不斷涌現(xiàn)，肯定還會(huì)有所遺漏，但以此類推，應(yīng)該可以避免出現(xiàn)大的失誤。作者在后續(xù)的文章中還會(huì)針對(duì)每種用途的電磁屏蔽室，給出確定屏蔽效能的具體方法。