Was ist ein abgeschirmter Raum?
Ein abgeschirmter Raum ist ein Raum, der so konzipiert ist, dass er die Auswirkungen externer elektromagnetischer Wellen und magnetischer Felder, die sich negativ auf elektrische und elektronische Geräte auswirken, abschirmt und der außerdem so konstruiert ist, dass er keine elektromagnetischen Wellen oder magnetischen Felder nach außen abstrahlt.
Elektronische Geräte, die Elektrizität verwenden, erzeugen elektromagnetische Wellen, so dass die elektronischen Geräte ständig von verschiedenen elektrischen Feldern beeinflusst werden. Sie können sich auch auf ihre Umgebung auswirken. Die Hauptaufgabe eines abgeschirmten Raums besteht darin, die Auswirkungen dieser elektromagnetischen Wellen zu eliminieren.
Abgeschirmte Räume sind mit leitfähigen Materialien wie Metall oder Drahtgeflecht abgedeckt. Sie können aus neuen Konstruktionen bestehen oder bei bestehenden Gebäuden aus Paneelen zusammengesetzt werden, die im Inneren montiert werden können. Die Konstruktion richtet sich nach der Umgebung und anderen Faktoren wie Verwendungszweck, Maßangaben und Aufstellungsort.
Verwendungszwecke abgeschirmter Räume
Abgeschirmte Räume werden verwendet, wenn die schädlichen Auswirkungen elektromagnetischer Strahlung beseitigt werden sollen. Spezifische Anwendungen sind folgende:
- Messräume mit Geräten zur Messung biomagnetischer Felder wie MRT, Magnetoenzephalographie und Magnetokardiographie
- Computerräume, in denen es um Vertraulichkeit geht
- Messräume für elektromagnetische Störungen oder Laboratorien zur Signalauswertung ohne deren Auswirkungen
- Aufnahmestudios
Sie dienen als Umgebung für die Produktentwicklung und Qualitätskontrolle von Präzisionsinstrumenten und elektronischen Geräten. Abgeschirmte Räume werden auch verwendet, um zu verhindern, dass elektromagnetische Störungen (unerwünschte Funkwellen), die von Anlagen und Geräten innerhalb der Einrichtung erzeugt werden, auf Anlagen und Geräte außerhalb der Einrichtung einwirken.
Funktionsweise der abgeschirmten Räume
Bei der elektromagnetischen Abschirmung wird die Eigenschaft leitfähiger Materialien wie Drahtgitter und Metallplatten genutzt, um elektromagnetische Wellen zu reflektieren. Ein mit diesen leitfähigen Materialien abgedeckter Raum ist ein elektromagnetisch abgeschirmter Raum.
Beim Bau eines elektromagnetisch abgeschirmten Raums ist es nicht nur wichtig, die im Raum erzeugten elektromagnetischen Wellen und die von außen einwirkenden Wellen abzuschirmen, sondern auch den von beiden Seiten eindringenden Funklärm. Die Abschirmung von Öffnungen (Türen, Fenster, Klimaanlagenöffnungen usw.) ist besonders wichtig.
Abgeschirmte Räume können je nach Zweck und Frequenzbereich in die folgenden drei Kategorien eingeteilt werden:
- Elektrostatische Abschirmung
Abgeschirmte Räume werden verwendet, um ein konstantes elektrisches Potential im Raum aufrechtzuerhalten (z.B. EEG-Räume, Hörtesträume etc.). - Magnetische Abschirmung
Im Allgemeinen handelt es sich dabei um abgeschirmte Räume für geomagnetische Felder bis 10 kHz. - Planare elektromagnetische Abschirmung
Es handelt sich um abgeschirmte Räume für 10 kHz bis 40 GHz (z. B. Rauschlabors für elektronische Geräte, schalltote Räume, Aufnahmestudios usw.).
Elektromagnetische Abschirmung wird häufig für EMV- und Störfestigkeitsmaßnahmen für elektronische Geräte verwendet.
Weitere Informationen zu abgeschirmten Räumen
1. Unterschied zwischen abgeschirmten und reflexionsarmen Räumen
Ein abgeschirmter Raum zeichnet sich dadurch aus, dass der gesamte Raum bis hin zu den Türen, der Klimaanlage und der Stromversorgung abgeschirmt ist, um elektromagnetische Strahlung abzuschirmen. Im Gegensatz dazu ist ein reflexionsarmer Raum innen zusätzlich mit Funkwellenabsorbern ausgekleidet, um die Reflexion von Funkwellen vollständig zu unterdrücken.
Der Funkwellenabsorber hat eine schwammige, dornige Form und enthält Kohlenstoffpulver und Ferritbestandteile. Durch die Ausdehnung des Absorbers über die gesamte Fläche des Raumes ist es möglich, die einfallenden elektromagnetischen Wellen um einen Faktor von etwa 1/100 000 abzuschwächen. Elektromagnetische Wellen können in einem reflexionsarmen Raum, der manchmal auch als schalltoter Raum bezeichnet wird, nicht existieren.
2. Antennenauswertung in einem reflexionsarmen Raum
Während der Hauptzweck von abgeschirmten Räumen darin besteht, die hohe Qualität des Zielsignals selbst zu bewerten, indem Störungen und Rauschen ausgeblendet werden, werden Antennenstrahlungsprüfungen häufig in reflexionsarmen Räumen durchgeführt, um die nichtreflektierende Natur elektromagnetischer Wellen zu nutzen.
Die Prüfung der Richtcharakteristik von Funkwellen ist für die mobile Kommunikation, einschließlich Millimeterwellen, Fahrzeugradar und Sensortechnik, unerlässlich. Ein schalltoter Raum ist eine unverzichtbare Umgebung für die Bewertung der Form des Strahlungsbündels einer Antenne und der elektrischen Eigenschaften der Antenne selbst.
3. Abschirmboxen und reflexionsarme Kammern
Ein schalltoter Raum ist ein sehr großes Gerät und daher kostspielig, einschließlich der Wartung. Bei abgeschirmten Räumen sind die Kosten für den Funkwellenabsorber zwar geringer, aber immer noch beträchtlich, so dass abgeschirmte Räume je nach Umfang der angestrebten Bewertung ebenfalls häufig verwendet werden.
In ähnlicher Weise werden auch reflexionsarme Boxen je nach Bewertungsanwendung aufgrund ihrer einfachen Größe häufig verwendet.