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11-2017

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Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

Messtechnik

Messtechnik Anforderungen an Empfänger für EMV-Emissionsmessungen im Automotive- und Funkbereich In den letzten zehn Jahren haben sich die Anforderungen bei Messungen der elektromagnetischen Verträglichkeit im Kfz-Bereich deutlich verändert. Durch den technologischen Wandel haben wir heute eine Kombination einer hohen Anzahl unterschiedlichster Komponenten und Subsysteme in einem Gesamtsystem. Autoren: Stephan Braun Arnd Frech Gauss Instruments München Bild 1: EMV-Zeitbereichsmesssystem TDEMI eXtreme Dies sind einerseits sehr empfindliche analoge und auch digitale Empfangs- und Sendesysteme, welche möglichst wenig durch EMV-Störungen von anderen Komponenten beeinflusst werden dürfen, andererseits werden im Bereich der E-Mobilität Antriebe, Umrichter und Hochvoltsysteme eingesetzt. Solche Systeme zeigen elektromagnetische Störemissionen, welche stark vom jeweiligen Zyklus und Betriebszustand abhängig sind. Zur Prüfung und Bewertung derartiger Systeme ist es erforderlich, Messempfänger zu verwenden, welche idealerweise sehr gute HF-Eigenschaften aufweisen, dies sind insbesondere eine hohe Empfindlichkeit und eine sehr hohe Dynamik. Um weitere Rückschlüsse über die Art und Ursache der EMV-Störung treffen zu können, benötigen diese Funkstörmessempfänger, neben einer sehr guten HF-Performance, die Möglichkeit, große Bandbreiten schnell zu messen und über diese Bereiche Echtzeitauswertungen vorzunehmen. Bild 2: Mehrkanal-Messempfänger – Umsetzer, Filterbank, Dezimator und Detektor Die Minimalanforderungen für ein Messgerät zur Messung von Störquellen sind in der Norm CISPR 16-1-1 spezifiziert. Diese Basisnorm wird von CISPR 25 und CISPR 12 referenziert und stellt die Grundanforderungen an einen Messempfänger dar, welcher für EMV-Messungen im Kfz-Bereich eingesetzt werden darf. Neben dem klassischen Messempfängermodus wird dabei auch seit dem Jahr 2010 in der CISPR 16-1-1 ein sogenanntes „FFT-based measuring Instrument“ definiert und beschrieben. Dabei handelt es sich um ein EMV-Zeitbereichsmesssystem, welches im Gegensatz zum klassischen Messempfänger eine Vielzahl von Frequenzpunkten gleichzeitig auswertet und dabei alle Anforderungen der CISPR 16-1-1 Norm einhält. Bei der Durchführung von sog. Funkmessungen muss der Prüfling außerdem, gemäß den ETSI- Standards, gemessen werden. Im ETSI-Standard wird neben der klassischen Messtechnik hierbei explizit auf die Vorteile eines Echtzeit FFT-Modus verwiesen. Während die CISPR 16-1-1 hohe Anforderungen an die Dynamik bzgl. Pulse festlegt, benötigt man bei der Messung nach ETSI Standards, so z.B. bei der Messung von Nebenaussendungen, eine hohe Unterdrückung von Nebenempfangsstellen und Eigenempfangsstellen. Klassische Messempfänger geraten gerade bei der Abdeckung beider Disziplinen an die technischen Grenzen. Diese Grenzen sind durch den veralteten Aufbau dieser Empfänger bedingt. Während heute bereits jedes Smartphone zahlreiche Funkstandards beherrscht und teilweise die Funkbänder direkt digitalisiert und in Echtzeit auswertet, wird bei klassischen Funkstörmessempfängern immer noch ein Mischer verwendet, um schmale Bänder herunterzumischen und dann sequentiell auszuwerten. Dies 24 hf-praxis 11/2017

EINE DESIGNPLATTFORM – KEINE HINDERNISSE EINFACH INTELLIGENTER NI AWR DESIGN ENVIRONMENT Die Plattform NI AWR Design Environment integriert System-, Schaltungs- und elektromagnetische Analysen für das Design anspruchsvoller Wireless-Produkte, von Basisstationen über Mobiltelefone bis hin zur Satellitenkommunikation. Die intuitive Bedienoberfläche, bewährte Simulationstechnologien und die offene Architektur der Plattform, die Lösungen von Drittanbietern unterstützt, ermöglichen erfolgreiches Entwickeln ohne jedes Hindernis. Entwickeln Sie einfach intelligenter. Erfahren Sie mehr unter ni.com/awr Microwave Office | Visual System Simulator | Analog Office | AXIEM | Analyst ©2017 National Instruments. Alle Rechte vorbehalten. Analog Office, AXIEM, AWR, Microwave Office, National Instruments, NI und ni.com sind Marken von National Instruments. Andere erwähnte Produkt- und Firmennamen sind Marken oder Handelsmarken der jeweiligen Unternehmen.

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