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3-2015

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Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

EMV Bild 7:

EMV Bild 7: Nachleuchtfunktion und APD Messfuanktion Funktionen für Emissionsmessungen Scanzeiten im Messempfängermodus Üblicherweise werden Emissionsmessungen nach zivilen Normen mit dem Quasispitzenwert-Detektor durchgeführt. Typische Scanzeiten für die Emissionsmessungen mit dem Quasi-Spitzenwert-Detektor unter Verwendung eines Superheterodynempfängers (klassisch) sind in Tabelle 1 dargestellt und mit dem TDEMI X verglichen. Durch den Einsatz modernster Digitaltechnik, den sehr hohen Grad an Parallelisierung von ca. 16000 Quasispitzenwert-Detektoren und der Nachbildung eines Messempfängers an bis zu 16000 Frequenzpunkten in den Messgeräten TDEMI X von GAUSS INSTRUMENTS, werden diese Scanzeiten mit Quasispitzenwert-Detektor erreicht. Spektrogrammodus - Normgerechter Echtzeit- Messempfängermodus Darüber hinaus kann das TDEMI X mittels Echtzeitauswertung aller Quasispitzenwert-Detektoren über einen Bandbereich von 325 MHz gleichzeitig erfassen und das Einschwingverhalten des Quasispitzenwertdetektors an allen Frequenzpunkten gleichzeitig mit einer Auflösung von 50 ms zur Anzeige bringen. Zudem können gleichzeitig zwei unterschiedliche Detektortypen parallel zur Anzeige gebracht werden. Die einzelnen Traces können zudem mit MaxHold erfasst werden. Ein Beispiel einer derartigen Messung zeigt Bild 6. Das Eingangssignal eines Signalgenerators der in 1-MHz-Schritten von 100 MHz bis 300 MHz durchgestimmt wurde, ist im Spektrogrammmodus mit Quasipeak- (QP, grün) und Spitzenwert-Detektor (Max- Peak, rot) gemessen. Zusätzlich wurde MaxHold aktiviert. Es ist zu erkennen, dass der Quasipeakwert hinsichtlich der MaxHold- Anzeige um ca. 3 dB geringer ist als der Spitzenwert. Bei der Auswertung des zeitlichen Verhaltens bei 100 MHz kann man im linken unteren Fenster die Antwort des Quasispitzenwert- Detektors erkennen. Während der Spitzenwertdetektor kurz das Maximum zeigt, benötigt der Quasispitzenwert-Detektor eine Einschwingzeit von mehreren hundert Millisekunden. Die Entladekonstante ist ebenfalls zu erkennen. Diese ist deutlich größer als die Ladekonstante. Durch den Frequenzmaskentrigger kann gegen eine Grenzwertlinie geprüft werden, und bei einer Grenzwertüberschreitung wird die Messung automatisch getriggert. Demodulator In allen Betriebsarten besteht die Möglichkeit, Marker zu setzen und Auswertungen durchzuführen. Mit der Option DM-UG ist es zudem möglich, das empfangene Signal an der eingestellten Frequenz des Markers zu demodulieren. Es besteht die Möglichkeit der AM und FM Demodulation. Da die Audiodaten digital vorliegen besteht auch die Möglichkeit diese über das Netzwerk zu streamen, aufzuzeichnen oder sich diese an z.B. einem Fernsteuerrechner akustisch wiederzugeben zu lassen. I/Q Datenspeicher Mit der Option IQ-UG ist es möglich das TDEMI X auf eine feste Frequenz einzustellen und die I/Q-Daten mit einer Echtzeit- 38 hf-praxis 3/2015

K N O W - H O W V E R B I N D E T bandbreite von 162,5 MHz zu digitalisieren und nachträglich auszuwerten. Durch ein integriertes Dezimationsfilter ist es zudem möglich die Bandbreite in zweier Potenzen zu verringern. APD und Nachleuchtfunktion Weiter verfügt das TDEMI X über einen Nachleuchtmodus (engl. persistence mode), der aber auch gleichzeitig dazu verwendet werden kann um ISM Geräte nach CISPR 14 gemäß dem neuen APD-Messverfahren durchzuführen. In Bild 7 ist eine solche Messung eines frequenzmodulierten Signals, welches zudem die Frequenz wechselt, dargestellt. Die Frequenzmodulation ist zu erkennen. Außerdem ist zu sehen, dass das Signal zwischen 97 MHz und 125 MHz wechselt. Darüber hinaus kann man gut erkennen, dass ein Einschwingvorgang stattfindet der zu einem Nachleuchten führt. Wirtschaftliche Aspekte In der Vergangenheit war es nötig, aufgrund der komplexen und sehr zeitaufwändigen Prüfverfahren mittels Vor- und Nachmessung eine Automatisierungssoftware zu verwenden und den Prüfablauf so weit wie möglich zu automatisieren. Durch den Einsatz der zuvor beschriebenen, modernen und zeitsparenden Technologie können nunmehr Literatur EMV Geräte auch auf einfache Art und Weise im Stand-alone-Betrieb verwendet werden und die Messungen auch manuell mit erheblich geringerem Aufwand durchgeführt werden. Eine zusätzliche Investition in eine Fernsteuersoftware ist bei diesen Messungen nicht erforderlich. Eine Echtzeitbandbreite von 325 MHz mit mehreren Detektoren parallel bietet hier ganz neue Möglichkeiten zur Durchführung von Emissionsmessungen. Weiterhin bietet das TDEMI X als multifunktionales Gerät viele zusätzliche Möglichkeiten, wie z. B. Ultra Low Noise Option und Demodulator. Fazit Mittels der vorgestellten neuen Option Ultra Low Noise für die TDEMI-X-Geräte können hochempfindliche Emissionsmessungen bis 40 GHz ohne externen Vorverstärker durchgeführt werden. Emissionen können normgerecht in kürzester Zeit einfach und zuverlässig gemessen werden. Darüber hinaus können Signale analysiert und charakterisiert werden. Weitere Möglichkeiten, wie z. B. die I/Q-Datenspeicherung oder die Demodulation und der Nachleuchtmodus erlauben einen vielseitigen Einsatz, z. B. in der Analyse von Kommunikationssignalen. Der Zeitbereichsmodus bis 1 GHz ermöglicht es zudem, das Gerät als hochauflösendes Oszilloskop einzusetzen. EMV, WÄRME- ABLEITUNG UND ABSORPTION SETZEN SIE AUF QUALITÄT Maßgeschneiderte Produkte nach indi viduellen Vorgaben für kunden spezifische Anwendungen, hergestellt mittels modernster Technologie, stehen für uns im Vordergrund. Mehr als 25 Jahre Erfahrung, qualifizierte Beratung und applikative Unterstützung unserer Kunden sowie namhafte Kooperationspartner sind die Bausteine für unseren Erfolg. Zeichnungsteile mittels Schneidplotter Stanzteilherstellung mittels Hoch leistungsstanze Zuschnitt „cut to length“ Herstellung von O-Ringen [1] C. R. Barhydt, “Radio noise meter and its application,” in General Electric Rev. Vol. 36, pp. 201–205, 1933. [2] J. W. Cooley and J. W. Tukey, “An Algorithm for the Machine Calculation of Complex Fourier Series,” in Math. Computation, vol. 19, pp. 297–301, 1965. [3] A. V. Oppenheim and R. W. Schafer, Discrete–Time Signal Processing. ISBN 0-13-214107-8, Prentice-Hall, 1999. [4] S. Braun An Overview of Emission Measurements in Time-domain In 2009 International Symposium on Electromagnetic Compatibility, Kyoto, July 2009 [5] S. Braun EMV-Emissionsmessung im Zeitbereich In EMV ESD Magazin, 2009 [6] F. J. Harris, “On the Use of Windows for Harmonic Analysis with the Discrete Fourier Transform,” in Proceeding of the IEEE, vol. 66, no. 1, pp. 51–83, 1978. [7] J. Allen and L. Rabiner, “A unified approach to short-time Fourier analysis and synthesis,” in Proceedings of the IEEE, vol. 65, pp. 1558– 1564, 1977. [8] CISPR16-1-1, Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods Part 1-1: Radio disturbance and immunity measuring apparatus – Measuring apparatus. International Electrotechnical Commission, 2007. [9] S. Braun und A. Frech „Anforderungen der CISPR 16-1-1 an Messempfänger, Spektrumanalysatoren und FFT-basierende Messinstrumente“ In EMC Europe Guide 2013, Interference Technology - The International Journal of Electromagnetic Compatibility, Dec., 2012, pages 66-73 [10] S. Braun und A. Frech „Emissionsmessungen mit dem TDEMI X - schnell, genau und unkompliziert“ HF Praxis Einkaufsführer 2014, pages 6 -10 Hohe Straße 3 61231 Bad Nauheim T +49 (0)6032 9636-0 F +49 (0)6032 9636-49 info@electronic-service.de www.electronic-service.de Zuschnitt von Rollenware Stanzteilherstellung mittels Swing-Beam- Presse Zuschnitt mittels Wasserstrahltechnik ELECTRONIC SERVICE GmbH hf-praxis 3/2015 39 39

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