组装式屏蔽室的核心功能是电磁屏蔽，其效能取决于屏蔽体的完整性（无孔洞/缝隙）、电气连续性（导电路径连续）及薄弱环节的密封（如门、通风口）。通风与照明系统作为室内必需的功能系统，需穿透屏蔽体或在内部布置，若设计不当，易成为电磁泄漏的“突破口”。两者的兼容设计需遵循“不破坏屏蔽体结构、不引入电磁泄漏”的原则，通过屏蔽化处理、电气隔离及规范安装，确保系统功能与屏蔽效能共存。
一、通风系统与屏蔽结构的兼容设计
通风系统的核心需求是保证室内空气流通，但通风口会破坏屏蔽体的完整性，需通过屏蔽通风装置（如截止波导窗、蜂窝波导窗）实现“通风+屏蔽”的平衡。其设计逻辑基于波导的截止特性：当电磁波频率低于波导的截止频率时，波导对电磁波有极强的衰减作用（屏蔽效能可达60dB以上），而空气可自由通过。
1. 屏蔽通风装置的设计要点
（1）截止波导窗的选型与计算
截止波导窗是通风系统的核心屏蔽部件，其设计需满足屏蔽效能要求与通风量要求。关键参数包括：
· 截止频率（fc）：需远高于屏蔽室需屏蔽的最高频率（fm），通常取fc=3×fm（如资料5中，测试频率fm=18GHz，则fc=64GHz）。
· 蜂窝孔孔径（W）：W=15/fc（单位：mm），需取常用标准尺寸（如资料5中，计算得W=2.3mm，取W=2mm）。
· 波导窗厚度（l）：需满足l>3W（确保波导的截止特性），根据屏蔽效能公式（SE=1.823×fc×l×10−9×1−(fm/fc)2）计算，确保衰减足够（如资料5中，计算得l=9mm，取l=15mm以留冗余）。
· 通风量验证：通过蜂窝孔数量（n=孔口面积/单个蜂窝面积）计算通风量，确保满足室内换气需求（如资料5中，孔口面积8820.26mm²，单个蜂窝面积3.5mm²，得n=2520，通风量满足要求）。
（2）安装与密封要求
· 预留孔口：组装式屏蔽室的模块需预先预留通风孔口（尺寸与波导窗匹配，误差≤0.5mm），避免现场切割破坏模块结构。
· 固定方式：波导窗通过螺栓与屏蔽体模块连接，螺栓间距≤100mm（确保连接紧密）；连接处需铺设导电衬垫（如导电橡胶、不锈钢丝垫），压缩量20%-30%，密封缝隙（资料1、4、7均强调此点）。
· 风管连接：波导窗与室外风管连接处需采用非金属柔性管（如PVC管），长度为管径的1.5-2倍（资料3），避免风管的金属部分与屏蔽体形成“导电通路”，导致电磁泄漏。
（3）实例验证：方舱通风孔口设计（资料5）
某型方舱需在舱壁开通风口，设计时采用蜂窝波导窗：
· 计算截止频率fc=64GHz（3×18GHz），孔径W=2mm（满足W=15/fc）；
· 波导窗厚度l=15mm（>3W=6mm）；
· 校核屏蔽效能：SE=138dB（远高于要求的100dB）；
· 安装时，波导窗通过螺栓与舱壁连接，周围用导电橡胶垫密封，确保无缝隙。
最终测试显示，通风口处的屏蔽效能仅下降2dB（从140dB降至138dB），完全符合要求。
二、照明系统与屏蔽结构的兼容设计
照明系统的核心需求是提供足够照度，但灯具及线路易引入电磁泄漏（如气体放电灯的镇流器、导线的电磁辐射），需通过屏蔽化布线、低辐射光源及接地处理实现兼容。
1. 光源选择：低电磁辐射优先
屏蔽室内的照明光源需选用热辐射光源（如白炽灯、卤钨灯），因其工作原理为“电流加热灯丝发光”，电磁辐射极小（资料3、6、9）。需避免使用气体放电灯（如荧光灯、LED灯，部分劣质LED灯的驱动电路会产生高频电磁干扰），防止其成为室内电磁环境的“污染源”。
2. 线路设计：屏蔽化与接地
· 布线方式：照明线路需穿镀锌金属管（资料6、10），金属管与屏蔽体模块焊接或螺栓连接（确保电气连续性）；金属管直径≥20mm（容纳导线），管卡间距≤1.5m（固定牢固）。
· 滤波器处理：所有进入屏蔽室的电源线需通过总滤波器（资料3、10），滤波器输入端需引出屏蔽体外部（资料4），避免外部电磁干扰通过电源线传入室内；滤波器需接地（资料10），增强滤波效果。
· 灯具安装：灯具需固定在屏蔽体模块的金属支架上，支架与屏蔽体焊接（确保接地）；灯具外壳需加屏蔽隔离罩（资料3），隔离灯具的电磁辐射（如白炽灯的灯丝电流辐射）。
3. 实例验证：机房照明系统设计（资料6、10）
某组装式屏蔽机房的照明系统设计：
· 光源：选用100W白炽灯（热辐射光源），照度≥300lux（满足机房要求）；
· 布线：采用3×ZR-BV2.5mm²阻燃线，穿φ25镀锌金属管，金属管与屏蔽体模块焊接；
· 滤波器：电源线通过EMI滤波器（插入损耗≥60dB），滤波器接地电阻≤1Ω（资料7）；
· 测试：照明系统安装后，屏蔽室高频段（1GHz-18GHz）屏蔽效能仍保持85dB（与安装前一致），未因照明线路引入泄漏。
三、兼容设计的通用原则
通风与照明系统的屏蔽兼容设计需遵循以下核心原则，确保不影响屏蔽效果：
1. 保持屏蔽体的“完整性”
· 所有穿透屏蔽体的部件（通风口、照明线路）必须采用屏蔽化装置（如波导窗、金属管），不得直接开洞或布线（资料1、3、4均强调此点）；
· 屏蔽体模块的拼接缝隙（如墙板与顶板连接处）需用导电胶或点焊密封（资料4），避免因模块拆装导致缝隙增大（组装式屏蔽室的常见问题）。
2. 确保电气连续性
· 屏蔽通风装置（波导窗）、照明线路金属管需与屏蔽体模块导电连接（焊接或螺栓+导电衬垫），形成“连续的导电路径”（资料3、6、10）；
· 接地系统需统一：屏蔽体接地（屏蔽地）、照明线路接地（保护地）、通风系统接地（设备地）需接入同一接地极，接地电阻≤1Ω（资料1、7、10），避免“地电位差”导致电磁泄漏。
3. 选用低辐射设备
· 通风系统：风机需采用无刷电机（避免电刷产生电火花，引入电磁干扰）；
· 照明系统：优先选用热辐射光源（白炽灯），若需节能，可选用低EMI LED灯（需通过EMC认证，辐射≤10dBμV/m）（资料9）。
4. 严格测试验证
· 安装完成后，需通过EMC测试（如GB12190标准）验证屏蔽效能：
o 高频段（1GHz-18GHz）：屏蔽效能≥80dB（EMC测试要求）；
o 低频段（10kHz-1MHz）：屏蔽效能≥70dB（信息安全要求）；
o 薄弱环节（通风口、照明线路附近）：需用频谱分析仪检测，确保无明显电磁泄漏（资料8）。
四、常见错误与规避
· 错误1：通风口用普通百叶窗代替波导窗——导致高频段屏蔽效能下降30dB以上（资料1、3）；
· 错误2：照明线路穿PVC管而非金属管——导线的电磁辐射会通过PVC管泄漏，导致屏蔽效能下降20dB（资料6、10）；
· 错误3：波导窗与屏蔽体连接不紧密（螺栓间距>100mm）——缝隙处电磁泄漏增加，屏蔽效能下降15dB（资料4、7）；
· 错误4：使用荧光灯（气体放电灯）——镇流器产生的高频干扰会影响屏蔽室内的测试设备（如EMC测试仪）（资料3、9）。