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10-2016

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Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

EMV Elektromagnetische

EMV Elektromagnetische Simulation: ein hilfreiches Werkzeug bei der Entwicklung von HF-Anwendungen Dipl.-Ing. (FH) Dirk Müller EMV-Testhaus GmbH www.emv-testhaus.com dirk.mueller@emv-testhaus. com Bild 1: Räumliches Strahlungsdiagramm einer Testantenne Bei der Entwicklung von HF- Anwendungen wird viel Erfahrung benötigt, um ein Gerät aufzubauen, das eine sehr geringe Störabstrahlung und hohe Störfestigkeit aufweist. Und selbst mit viel Erfahrung treten unerwartete Probleme auf, die im Entwicklungsprozess nur mit viel Zeitaufwand und zusätzlichen Kosten beseitigt werden können. Zudem hat man bei innovativen Anwendungen den Druck der rechtzeitigen Platzierung auf dem Markt. Der Einsatz von elektromagnetischen Simulationsprogrammen bietet hier einen ganz neuen Lösungsansatz, um gezielt EMV-Problemen auf den Grund zu gehen. Ein großer Vorteil ist, dass die störenden Resonanzen und Ströme sichtbar gemacht werden können und mittels gezielter Eingriffe am Layout, am Gehäuse, an den Steckern oder durch sonstige beteiligte Komponenten das Problem beseitigt werden kann. Nach der Optimierung lässt sich durch einen weiteren Simulationsdurchlauf das Ergebnis der Verbesserung neu bewerten, um zu sehen, ob der Lösungsansatz der richtige war. Die Simulationssoftware kann immer wieder in den verschiedenen Phasen bei der Entwicklung von der Produktidee bis hin zur Ausarbeitungsphase genutzt werden, um EMV-Probleme analysieren zu können. An einem konkreten Beispiel lässt sich dies erläutern: Es soll eine neue Fernbedienung für Bluethooth oder WLAN entwickelt werden. Das Ziel für dieses Produkt ist eine omnidirektionale Abstrahlung mit einer gleichmäßigen Verstärkung der Antenne. Hierzu wurde ein Studienmodell aufgebaut, mit baulich möglichen Antennenpositionen und den elektrischen Haupteinflüssen, wie z.B. der Displayrahmen, die auf die Antenne einwirken. Das Simulationsmodell der Fernbedienung hat eine Breite von 74 mm, eine Länge von 107 mm und eine Höhe von 6,5 mm. Unterhalb der Antenne ist ein 5 mm hoher Displayrahmen eingefügt, der zur Abschirmung des Displays dienen soll. Die Antenne ist eine nach dem Inverted-F-Antenna- Prinzip aufgebaut und entsprechend für 2,45 GHz angepasst. In einem zweiten Versuch wird die Antenne an eine baulich ebenfalls mögliche zweite Position verschoben, die ca. in der Mitte des Geräts liegt. Diese Bild 2: Prozesskette von der Produktidee bis hin zur Produktion 20 hf-praxis 10/2016

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© beam-Verlag Dipl.-Ing. Reinhard Birchel