Trong lĩnh vực thử nghiệm tương thích điện từ (EMC), hai loại phòng chính thường được sử dụng là phòng không phản xạ (Anechoic Chamber) và phòng bán phản xạ (Semi-Anechoic Chamber). Cả hai đều là các không gian thử nghiệm được che chắn kỹ lưỡng và được trang bị vật liệu hấp thụ sóng điện từ để tạo ra môi trường tối ưu cho các thử nghiệm EMC. Mặc dù đều được dùng cho mục đích thử nghiệm EMC nhưng chúng có những khác biệt rõ rệt trong cấu trúc và ứng dụng. Bài viết dưới đây sẽ phân tích sự khác biệt giữa hai loại phòng này.
Xem thêm: Hồ sơ năng lực của Trung tâm Thử nghiệm Kiểm định và Chứng nhận Phúc Gia
1. Khái Quát Về Phòng Không Phản Xạ Và Phòng Bán Phản Xạ Trong Thử Nghiệm EMC
Hai kiểu phòng được thiết kế theo những tiêu chuẩn riêng biệt để phục vụ cho các nhu cầu khác nhau trong quá trình thử nghiệm EMC. Việc hiểu rõ cấu trúc và chức năng của từng phòng giúp lựa chọn đúng không gian thử nghiệm, từ đó đạt được kết quả chính xác và đáng tin cậy nhất.
1.1 Phòng Không Phản Xạ Là Gì? Tại sao chúng ta lại cần một phòng Không Phản Xạ?
Phòng không phản xạ (Anechoic Chamber) là phòng có vỏ chắn mà mặt trong được phủ bằng vật liệu hấp thụ sóng vô tuyến để giảm phản xạ (Theo Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7909-4-3:2015 (IEC 61000-4-3:2010) về Tương thích điện từ (EMC) – Phần 4-3: Phương pháp đo và thử – Thử miễn nhiễm đối với trường điện từ bức xạ tần số vô tuyến).
Đây là một không gian thử nghiệm được che chắn hoàn toàn với tất cả các bề mặt tường, trần và sàn đều được phủ bằng vật liệu hấp thụ sóng điện từ (Radiation Absorbent Material – RAM) hoặc các thiết bị hấp thụ sóng RF. Do toàn bộ các bề mặt đều được phủ vật liệu hấp thụ, loại phòng này còn được gọi là phòng hấp thụ/ không phản xạ hoàn toàn (Fully Anechoic Chamber – FAC).
Thuật ngữ “Anechoic” – “An-(not)-Echoic chamber” có nghĩa là “phòng không có sự phản xạ” phản ánh khả năng của phòng trong việc hấp thụ sóng điện từ hoặc âm thanh, ngăn chặn hiện tượng phản xạ hoặc tiếng vang. Cụ thể hơn, nó là một loại buồng không phản xạ bất kỳ tín hiệu nào trở lại cảm biến đo lường được đặt trong buồng.
Làm thế nào để làm cho nó không phản xạ bất kỳ tín hiệu nào đến cảm biến đo lường? Một phương pháp điển hình là dán các bộ hấp thụ có hình dạng cụ thể vào mọi nơi có thể phản xạ tín hiệu như hình dưới đây. Những bộ hấp thụ thường có hình chóp và thường được gọi là hình nón. Hình nón được tạo thành từ vật liệu hấp thụ tín hiệu/ sóng và hình dạng được thiết kế sao cho tín hiệu được phản xạ (nếu không muốn nói là hấp thụ 100%) theo các hướng ngẫu nhiên hoặc cụ thể cách xa cảm biến đo lường (ví dụ: ăng-ten đo).
Vật liệu của bộ hấp thụ hình nón (abosorber) được lựa chọn tùy thuộc vào bản chất của tín hiệu (ví dụ: tín hiệu âm thanh hoặc điện từ) và kích thước và hình dạng của hình nón được thiết kế khác nhau dựa trên đặc điểm và tần số của tín hiệu.
Mô hình của một phòng không phản xạ
Hình ảnh thực tế của một phòng không phản xạ
Tại sao chúng ta lại cần một phòng không phản xạ?
Nói một cách đơn giản, chúng ta sử dụng Phòng không phản xạ để có độ chính xác và độ lặp lại của phép đo/ thử nghiệm.
Nếu chúng ta đo tín hiệu từ một nguồn (tức là máy phát) trong buồng thông thường hoặc trong không gian mở với nhiều vật phản xạ, giá trị đo được có thể thay đổi vì tín hiệu đến DUT là tổng của tín hiệu ban đầu (tức là tầm nhìn thẳng) và nhiều phiên bản khác của tín hiệu phản xạ. Điều này sẽ làm cho phép đo không thể lặp lại (tức là các giá trị khác nhau từ mỗi thử nghiệm) và trong một số trường hợp, tín hiệu phản xạ sẽ can thiệp vào tầm nhìn thẳng theo cách tiêu cực làm cho kết nối tín hiệu không ổn định.
Vật liệu hấp thụ sóng RF có khả năng chuyển hóa năng lượng sóng điện từ thành nhiệt năng và khuếch tán ra môi trường. Điều này giúp ngăn chặn hoàn toàn sự phản xạ của sóng điện từ bên trong phòng. Đồng thời, lớp che chắn kim loại bao quanh phòng hoạt động như một lồng Faraday, ngăn chặn các tín hiệu nhiễu từ bên ngoài, đảm bảo một môi trường thử nghiệm không bị nhiễu.
Phòng phòng không phản xạ được sử dụng rộng rãi trong thử nghiệm EMC của các thiết bị điện và điện tử như thiết bị viễn thông, điện tử tiêu dùng, hàng không vũ trụ và quốc phòng. Ngoài ra, phòng này cũng được sử dụng để đo hệ số khuếch đại, hiệu suất và mô hình bức xạ của ăng-ten.
Các loại phòng không phản xạ
Có nhiều loại và kích thước khác nhau của buồng không phản xạ. Một số ví dụ được hiển thị dưới đây.
Phòng không phản xạ có thể khổng lồ như (A) để bạn có thể đặt cả một chiếc xe ở đó. Thông thường các phòng để thử nghiệm âm thanh (B) thường khá lớn vì độ dài sóng của âm thanh khá dài (tức là tần số thấp). Thông thường các phòng (C, D) được sử dụng để thử nghiệm điện thoại di động trong phạm vi RF tương đối nhỏ so với (A), (B).
Các loại phòng không phản xạ
1.2 Phòng Bán Phản xạ Là Gì?
Theo Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7909-4-3:2015 (IEC 61000-4-3:2010) về Tương thích điện từ (EMC) – Phần 4-3: Phương pháp đo và thử – Thử miễn nhiễm đối với trường điện từ bức xạ tần số vô tuyến, Phòng bán phản xạ (SAC) là phòng có vỏ chắn, các bề mặt bên trong đều được phủ bằng vật liệu hấp thụ ngoại trừ mặt sàn (có thể là mặt phản xạ).
Đây là một không gian thử nghiệm được che chắn, với tường và trần được phủ bằng vật liệu hấp thụ bức xạ (Radiation-Absorbent Material – RAM) hoặc thiết bị hấp thụ sóng điện từ (RF Absorbers). Tuy nhiên, mặt sàn được giữ lại như một bề mặt phản xạ phẳng, không có vật liệu hấp thụ. Bề mặt sàn của SAC thường được làm bằng kim loại, thường là tấm kim loại phẳng. Lớp che chắn kim loại của phòng hoạt động như một lồng Faraday, ngăn chặn sự can thiệp hoặc tiếng ồn bên ngoài, cung cấp một môi trường không bị nhiễu.
Được gọi là phòng bán phản xạ do sàn được làm thành bề mặt phản xạ, chỉ hấp thụ một phần sóng điện từ bên trong. Mục đích chính là mô phỏng điều kiện môi trường thực tế (ví dụ, Khu vực Thử nghiệm Mở). Không gian này tạo ra môi trường không bị nhiễu phía trên bề mặt sàn và đặc biệt phù hợp cho việc thực hiện thử nghiệm EMC đối với các phương tiện nặng hoặc các thiết bị nặng như máy móc công nghiệp. Bề mặt sàn phản xạ của phòng được sử dụng làm bề mặt làm việc cho việc hỗ trợ các vật nặng.
Mục tiêu của cả phòng không phản xạ và phòng bán phản xạ là cung cấp một môi trường tối ưu được kiểm soát cho việc thực hiện thử nghiệm EMC. Cả hai không gian này thiết lập một môi trường thử nghiệm chính xác, ổn định và có thể lặp lại. Việc lựa chọn giữa hai loại phòng này cho việc thử nghiệm EMC chủ yếu phụ thuộc vào sản phẩm được thử nghiệm, yêu cầu và các tiêu chuẩn thử nghiệm áp dụng. Tùy thuộc vào yêu cầu thử nghiệm, một số tiêu chuẩn yêu cầu thực hiện trong phòng hấp thụ, trong khi một số khác chỉ định phòng bán hấp thụ.
2. Sự Khác Biệt Giữa 2 loại phòng thử nghiệm
Cả phòng không phản xạ và phòng bán phản xạ đều được thiết kế để cung cấp một môi trường thử nghiệm EMC ổn định và có thể kiểm soát. Tuy nhiên, sự khác biệt chính giữa chúng nằm ở mục đích sử dụng và yêu cầu kỹ thuật:
| Tiêu chí | Phòng Không Phản Xạ | Phòng Bán Phản Xạ |
| Định nghĩa | Là một không gian được che chắn với các bức tường, trần, và sàn được phủ bằng vật liệu hấp thụ bức xạ (RAM) hoặc thiết bị hấp thụ RF. |
Là một không gian được che chắn với các bức tường và trần được phủ bằng vật liệu hấp thụ bức xạ (RAM) hoặc thiết bị hấp thụ RF. Tuy nhiên, sàn là bề mặt phản xạ không có vật liệu hấp thụ RF. |
| Hấp thụ sóng điện từ hoặc năng lượng âm thanh | Hoàn toàn hấp thụ sóng điện từ hoặc năng lượng âm thanh từ mọi hướng trong không gian, tạo ra môi trường không có phản xạ hay tiếng vang. | Chỉ hấp thụ một phần năng lượng điện từ hoặc năng lượng âm thanh. |
| Bề mặt sàn | Không phản xạ/ Hấp thụ | Phản xạ/ Không hấp thụ |
| Mục đích | Mô phỏng môi trường hoàn toàn không có nhiễu, giống như không gian mở, cho phép thực hiện các thử nghiệm một cách chính xác. | Mô phỏng môi trường không có nhiễu phía trên mặt sàn, tương tự như các điều kiện thực tế. Giúp tái hiện các tình huống thử nghiệm trong môi trường như khu vực thử nghiệm mở. |
| Ứng dụng | Được sử dụng để kiểm tra các thiết bị trong môi trường hoàn toàn tự do, không có bất kỳ sự can thiệp nào từ bên ngoài. | Được sử dụng để kiểm tra các thiết bị trong các tình huống thực tế, cũng không có sự can thiệp từ bên ngoài. |
| Thiết kế và chi phí | Thiết kế phức tạp và tốn kém vì tất cả bề mặt đều được phủ vật liệu hấp thụ. | Thiết kế đơn giản và chi phí thấp hơn so với phòng hấp thụ. |
| Xử lý thiết bị | Việc xử lý thiết bị trong phòng hấp thụ có phần khó khăn hơn so với phòng bán phản xạ, vì sàn phòng được phủ bằng vật liệu hấp thụ sóng điện từ (RF absorbers). | Việc xử lý thiết bị trong phòng bán hấp thụ rất dễ dàng, vì sàn không được bọc vật liệu hấp thụ, tạo thành một khu vực làm việc cho thiết bị đang thử nghiệm (EUT). Điều này đặc biệt lý tưởng cho các thử nghiệm EMC đối với các phương tiện nặng hoặc các thiết bị công nghiệp lớn. |
| Sử dụng khi nào | Được sử dụng khi việc thử nghiệm yêu cầu một môi trường hấp thụ hoàn toàn và không có can thiệp từ bên ngoài. | Được sử dụng khi việc thử nghiệm yêu cầu một môi trường hấp thụ 1 phần và không có can thiệp từ bên ngoài (để mô phỏng điều kiện môi trường thực tế). |
Cả phòng không phản xạ (Anechoic Chamber) và phòng bán phản xạ (Semi-Anechoic Chamber) đều nhằm cung cấp một môi trường kiểm soát tối ưu để thực hiện các thử nghiệm EMC. Cả hai đều tạo ra môi trường thử nghiệm chính xác, ổn định và có thể lặp lại. Sự lựa chọn giữa hai loại phòng phụ thuộc chủ yếu vào sản phẩm cần thử nghiệm, yêu cầu thử nghiệm và các tiêu chuẩn EMC được áp dụng. Do đó, việc chọn đúng loại phòng sẽ đảm bảo kết quả thử nghiệm chính xác và đáng tin cậy.
Xem thêm các bài viết sau:
- Trung Tâm Thử Nghiệm Kiểm Định Phúc Gia Đạt Chuẩn ISO/IEC 17025:2017 – VILAS 1212
- Trung Tâm Thử Nghiệm Kiểm Định Phúc Gia Đạt Chuẩn ISO/IEC 17025:2017 – VALAS 009
- Trung Tâm Thử Nghiệm Kiểm Định Phúc Gia Đạt Chuẩn ISO/IEC 17025:2017 – VLAT-1.0388 – Năm 2024
- Bộ Khoa Học Và Công Nghệ Chỉ Định Phúc Gia Lab Thử Nghiệm EMC Theo QCVN 09:2012/BKHCN
Mọi chi tiết xin vui lòng liên hệ:
CÔNG TY CỔ PHẦN PHÒNG THỬ NGHIỆM PHÚC GIA
TRUNG TÂM CHỨNG NHẬN PHÚC GIA
TRUNG TÂM THỬ NGHIỆM KIỂM ĐỊNH PHÚC GIA
Địa chỉ: Cảng cạn ICD Long Biên, Số 1 Huỳnh Tấn Phát, phường Thạch Bàn, quận Long Biên, thành phố Hà Nội
Điện thoại: 0981.996.996/ 0982.996.696/ 024 7779 6696
E-mail: [email protected]/ [email protected]
Website: phucgia.com.vn
Thời gian làm việc: Thứ Hai đến Thứ Sáu 8:00 – 18:30; Thứ Bảy 8:00 – 12:00
