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10-2017

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Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

EMV 1

EMV 1 Spannungsversorgung 2 DC-LISN (1 x, optional 2 x) 3 Spektrumanalysator 4 Prüfling (DUT) 5 Bezugsmasseplatte 6 Zu prüfendes Kabel (Versorgung für DUT max. 200 mm Länge) 7 Isolierende Abstandsmatte (50 mm stark, falls im Test definiert) 8 Koaxialkabel (50 Ohm) * Im Falle eines DUT mit lokal geerdeter Rückleitung ist ein Aufbau mit einer einzelnen LISN ausreichend. Maximallänge der Versorgungsleitung: 200 mm. 1 Spannungsversorgung (opt. auf Bezugsmasseplatte) 2 DC-LISN (2 x) 3 Prüfling (DUT) 4 Last-Simulator für DUT (optional geerdet) 5 Bezugsmasseplatte 6 Zu prüfendes Kabel (Versorgung für DUT) 7 Unterlage mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit 8 Koaxialkabel (50 Ohm) 9 Spektrumanalysator 10 Geschirmtes Gehäuse 11 50 Ohm Abschlusswiderstand 12 Durchführungsanschluss Begrenzer (Limiter) an das zunächst unbekannte Störsignal heranzutasten. Beispielsweise können die beim Test von Schaltnetzteilen auftretenden, sehr energiereichen Spikes den empfindlichen Eingang des Spektrum-Analysators oder Messempfängers leicht zerstören! Prinzipiell gilt dies auch für andere Signalaufnehmer, die Praxis zeigt jedoch, dass dies im Zusammenhang mit AC- LISNs besonders oft vorkommt. mit lokal geerdeter Rückleitung ist ein Aufbau mit einer einzelnen LISN ausreichend. Beachte: Je nach Konstellation werden 1 bzw. 2 Stück TBOH01 DC-LISNs für den Messaufbau benötigt. 3.2 Messaufbauten mit der 5 µH LISN nach CISPR 25 Der Prüfling (DUT) muss isoliert über der Bezugsmasseplatte liegen. Der Spektrum-Analysator soll die Emissionen beider Versorgungsanschlüsse erfassen. Der HF-Ausgang der jeweils unbenutzten LISN muss mit 50 Ohm abgeschlossen sein. Im Falle eines DUT 34 hf-praxis 10/2017

Rubriken EMV Frequenzbereich Definierte Auflösebandbreite (RBW) für die Messung von leitungsgebundenen Störungen Maximaler Sub-Band Bereich (Segment) Sweep-Zeit Mittelwert Detektor Peak Detektor Quasi-Peak Detektor 9 kHz - 150 kHz 200 Hz 60 kHz 5 s 5 s 1200 s 150 kHz - 108 MHz 9 kHz 2,7 MHz1 00 ms 100 ms 540 s Empfohlene Einstellungen für den Spektrumanalysator vom Typ Rigol DSA815(-TG). 4 Einstellung des Spektrum Analysators Der Spektrum-Analysator vom Typ Rigol DSA815 misst beispielsweise 601 diskrete Punkte über den gewählten Frequenzbereich. Um sicherzustellen, dass keine Störungen übersehen werden, sollte sich die Filterkurve bei jeweils benachbarten Frequenz-Punkten überlappen. Eine gute Einstellung für eine Auflösungsbandbreite (RBW) von 200 Hz ist die Wahl von 100 Hz Frequenz-Schritten. Ebenso sind Frequenzschritte von 4,5 kHz bei einer RBW von 9 kHz sinnvoll. Die Frequenzbänder für den Rigol DSA815 errechnen sich wie folgt: 600 x 100 Hz = 60 kHz im Frequenz-Spektrum von 9 kHz bis 150 kHz 600 x 4,5 kHz = 2,7 MHz im Frequenz-Spektrum von 150 kHz bis 30 MHz. Das Frequenzband von 9 kHz – 150 kHz, für das im Standard 200 Hz RBW verlangt wird, wird beispielsweise in folgende drei Sub- Bänder oder Segmente unterteilt: 9 kHz - 60 kHz, 60 kHz - 120 kHz, 120 kHz - 150 kHz. Bei Frequenzen oberhalb von 150 kHz sollte die Messung ebenfalls in Abschnitte mit einer maximalen Breite von 2,7 MHz aufgeteilt werden. Bei Verwendung einer EMV-Precompliance-Software, brauchen Sie sich um die oben erwähnten Einstellungen nicht mehr selbst kümmern, da diese in der Software idealerweise schon vordefiniert sind, wie im folgenden Kapitel beschrieben. 4.1 Software für EMV-Precompliance-Test Die Hersteller von Spektrum-Analysatoren bieten meist auch eine PC-Software an, die nach Definition von Grenzwerten, Segmenten und Korrekturfaktoren den Spektrum-Analysator automatisch steuert, die Messergebnisse aufzeichnet und Grenzwert-Verletzungen dokumentiert. Besonders interessant ist eine neue Software namens EMCview von der Firma ALLDAQ, die herstellerübergreifende Geräteunterstützung bietet und über 170 standardspezifische Projekt-Definitionen inkludiert. Ein Projekt fasst alle Einstellungen zusammen, die für eine Messung notwendig sind. Dies sind Grenzlinien-Dateien, Segment-Dateien und Korrekturdateien sowie verschiedene Einstellungen für Anzeigebereich, Kurvenfarbe und die Peak-Vermessung. Die Anwendung ist sehr einfach zu bedienen: das Programm wird gestartet, der Spektrum- Analysator wird verbunden, die Projektdatei für den benötigten Standard wird geladen und der Anwender muss nur noch „Play“ drücken. Sämtliche Definitionsdateien können auch selbst eingegeben bzw. editiert werden. In Anlehnung an den relevanten Standard messen Sie Störaussendungen auf der Spannungsversorgung mit der AC- oder DC-LISN oder analysieren Störabstrahlungen mit einer TEM-Zelle. Die integrierte Amplitudenkorrektur erlaubt die Definition von Korrektur- und Umrechnungs-Faktoren für Kabel, Dämpfungsglieder, Verstärker, Netznachbildungen (LISNs), TEM-Zellen, Antennen, HF-Stromwandler, Striplines und kapazitive Koppelstrecken. In den CISPR-Standards sind meist zwei Messdurchgänge (Pre-Scan und Final-Scan) spezifiziert, welche auch in der Software dargestellt werden können. Typischerweise zunächst mit dem sog. Mittelwert (Average)- oder Peak-Detektor und abschließend mit dem Quasi-Peak-Detektor. Da eine Quasi-Peak-Messung je nach Standard mitunter sehr lange dauert, gibt es die Möglichkeit ausgewählte Peaks per Fast-Scan gezielt zu vermessen. 5 Profil ALLDAQ wurde als neue Business-Unit der ALLNET GmbH Computersysteme Anfang 2014 gegründet. Das ALLDAQ Team verfügt über langjährige Erfahrung in der Entwicklung PC-basierender Messtechnik. Das Leistungsspektrum gliedert sich in die Bereiche Eigenentwicklung von PC-Messtechnik sowie Distribution von Mess- und Automatisierungstechnik. Damit bietet ALLDAQ ein breites Portfolio für Industrie, Labor, Forschung und Ausbildung. 6 Kontakt Autor: Michael Mayerhofer, Geschäftsführer Tekbox Digital Solutions Pte. Ltd. in Singapur Co-Autor und Übersetzung: Josef Reicherzer, ALLDAQ Publishing 7 Impressum ALLNET GmbH Computersysteme Maistrasse 2 - D-82110 Germering Tel.: +49 89 894 222 – 22 Fax: +49 89 894 222 – 33 info@allnet.de www.allnet.de hf-praxis 10/2017 35

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