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Forum: HF, Funk und Felder EMV Störung bei 140-160-180Mhz


Autor: Daniel_S (Gast)
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Hallo zusammen,

ich habe eine Platine die ich jetzt selbst etwas auf die EMV untersucht 
habe. Ich habe einen recht guten Spektrumanalyser, eine Antenne fürs 
EMV-Band und meine Testplatine. Leider keine abgeschirmte Messkammer.

Auf der Platine ist ein ATMega mit 20Mhz Quarz, ein paar Sensoren und 
ein Linearregler. Sie wird von einem Akku versorgt.

Ich sehe jetzt auf dem SA deutlich einen Peak bei 20Mhz und bei 40Mhz. 
Wenn ich mit den Fingern auf den Quarz gehe wird der 20Mhz Peak sehr 
viel höher. Soweit alles klar. Die 20Mhz kommen vom Quarz, die 40Mhz ist 
die erste Oberwelle.

Nun ist es aber so, dass ich auch einen Peak bei 140Mhz, 160Mhz und 
180Mhz habe. Sind ja auch Vielfache des Quarzes. Aber wie kommt es, dass 
dort oben noch so hohe Pegel enstehen? Das ganze ist auch relativ 
unabhängig ob ich mit den Fingern draufrumfingere usw. Sind das nur 
Oberwellen gegen die man nicht viel machen kann oder ist das ein 
ungeschickter Aufbau, bei dem eine Leitung, Kondensator, Spule oder eine 
Komination aus allem schwingt?

Zur Pegelhöhe kann ich nicht viel sagen. Aber eine ähnliche Platine hat 
den EMV-Test bestanden und zeigt ähnliches Verhalten.

Autor: Valentin Buck (nitnelav) Benutzerseite
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Ohne geschirmte Kammer kann das alles mögliche sein.
140 liegt etwas über FM-Rundfunk.
Vielleicht Amateurfunk?
Versuchs mit einem Kochtopf und so einem Fettspritzschutz aus Metall.
Wenn du dann immer noch die Störungen hast, ist es was auf deinem Board.
Abblockkondensatoren?
Geteilter Takt, der ausgegeben wird?
Spannungsregler, die wie verrückt schwingen?

Mit freundlichen Grüßen,
Valentin Buck

Autor: Andreas Schweigstill (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite
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Bei 20MHz liegt die Wellenlänge - ohne Berücksichtigung eines 
Verkürzunbgsfaktors - bei 15m; selbst lambda/4 wären dann noch 3,75m.

Je höher die Frequenz, desto besser liegen die Längen der taktführenden 
Leiterbahnen in dem Bereich gut abstrahlender Antennen.

Zudem sollte man auch nicht die Abstrahlung über Anschlusskabel 
vergessen.

Autor: Daniel_S (Gast)
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Hallo zusammen,

der Pegel bei 140Mhz usw ist weg wenn ich den Akku abstecke. Also kommt 
es auf jeden Fall vom Board. Die Radiosender bei 100Mhz sehe ich alle 
auf dem SA.

Bei 140Mhz ist die Wellenlänge um 2m. lambda/4 um 50cm. Die Platine hat 
Abmessungen von ca 100 x 30mm. Kann also auch nicht davon kommen.

Können Spannungsregler mit 100nF Kondensatore auf 140Mhz schwingen? Ich 
würd jetzt sagen eher nicht oder?

Da ich mit der Wellenlänge vom Board noch recht klein gegen meine 
Störung bin muss ja der Pegel auf dem Board recht hoch sein. Ich habe 
keine speziellen Tastkopf für den SA. Kann ich da nen normalen vom Oszi 
nehmen?

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Daniel_S schrieb:

> Können Spannungsregler mit 100nF Kondensatore auf 140Mhz schwingen? Ich
> würd jetzt sagen eher nicht oder?

Schwingen kann natürlich alles, ist aber eher unwahrscheinlich, dass
die bei derartigen Frequenzen schwingen.

Setz' doch mal spaßeshalber einen 16-MHz-Quarz ein und schau, welche
der Peaks mit der Quarzfrequenz wandern und welche nicht.

Autor: Martin O. (ossi-2)
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Ich vermute dass irgendeine Leiterschleife mit einigen zig nH
mit irgendwelchen parasitären Kapazitäten von einigen zig pF
resoniert: 50pF 50nH -> 100 MHz

Autor: Mikrowilli (Gast)
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Möglicherweise ist es eine parasitäre Schwingung von 160MHz, und durch 
unerwünschte Mischung mit dem Signal des Quarzoszillators entstehen zwei 
Seitenbänder bei 140MHz und 180MHz. Eine zweite Möglichkeit wäre das 
Vorhandensein einer resonanten Struktur, die die bevorzugte Abstrahlung 
bestimmter Oberwellen des Quarzoszillators hervorruft.

Wenn es sich um eine parasitäre Schwingung handelt, würde ich erwarten, 
daß sich die Frequenz bei Annäherung z.B. der Hand oder eines Fingers 
verändert. Sind es dagegen Oberwellen des Quarzoszillators, dürfte sich 
nur die Amplitude verändern, die Frequenz müßte konstant bleiben.

Autor: Daniel (Gast)
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Dem ist wohl nichtsmehr hinzuzufügen, 1A Ausführung von Mikrowilli

Autor: Daniel S. (daniel_s)
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Hallo,

ja das hört sich schon logisch an.

Ich werde jetzt mal den 20Mhz Quartz mit einem 16Mhz tauschen und 
schauen ob die Peaks mitwandern.

Was kann man aber gegen so eine parasitäre Schwingung machen? Kann man 
irgenteine Aussage über eine solche Leitung treffen? z.B. relativ lange 
Leitung auf der Platine mit relativ hohem gepulsten Strom? Oder 
Spannungsversorgung? Wie kommt man soetwas auf die Spur?

Wie gesagt denke ich nicht dass es ein Problem ist. Ich würde nur gerne 
verstehen was diese hohen Frequenzen erzeugt.

Autor: Daniel (Gast)
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Meiner Erfahrung nach wird meistens über die Versorgungsleitungen
abgestrahlt sofern du keine durchgehenden Planes hast.

Autor: Daniel (Gast)
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Daniel_S schrieb:
> Bei 140Mhz ist die Wellenlänge um 2m. lambda/4 um 50cm. Die Platine hat
> Abmessungen von ca 100 x 30mm. Kann also auch nicht davon kommen.

Du hast einen Hin + Rückleiter d.h. um dir einen lambda/4 Strahler
zu bauen brauchst du eigentlich nur eine Leitung aufm PCB mit 25cm,
die weiteren 25cm steuert dann wahrscheinlich dein GND bzw. VCC bei.

Autor: Georg A. (Gast)
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Quarzgehäuse an GND könnte noch ein paar dB bringen.

Da der AVR keine Pins hat, die annähernd mit der Taktfrequenz wackeln 
können (wäre bei FPGAs und schnelleren CPUs anders), kommt es wohl 
direkt aus dem Chip raus. Hat denn der AVR Abblockkondensatoren direkt 
am Gehäuse? Die 100nF am 7805 in x cm Entfernung helfen nix.

Autor: Daniel_S (Gast)
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Hallo,

ja die 100n sind direkt am Mega auf der Rückseite der Platine.

Ich werd wenn ich Zeit hab noch ein bisschen rumprobieren. Quargehäuse 
gegen Masse usw.

Autor: Stefan Wimmer (wswbln)
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...und bevor ihr weiter nach Leiterschleifen und parasitären 
Oszillatoren sucht: überlegt euch mal, wie das Spektrum von 
(Digital-)Signalen mit steilen Flanke aussieht. Da kommt es auf die 
Grundfrequenz nicht so sehr an!

Frage am Rande: Wo liegt das "EMV-Band"?

Autor: Georg A. (Gast)
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> überlegt euch mal, wie das Spektrum von (Digital-)Signalen mit
> steilen Flanke aussieht.Da kommt es auf die Grundfrequenz nicht
> so sehr an!

He, das sagt doch Falk sonst immer ;)

Stimmt ja alles. Die Stärke fällt aber mit 1/n ab, beim AVR von "steil" 
zu sprechen, ist schon gewagt. Und zur Stärke gehört auch die 
Togglehäufigkeit und das ist bei einem ATMega ohne externen Bus 
höchstens beim SPI-Clock und den internen Signalen möglich.

Man müsste halt mal mit einer kleinen Schnüffelantenne das Eck finden, 
wo es am heissesten ist...

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Alle angeschlossenen Kabel sind mit Kondensatoren von mind 1nF gegen das 
Metallgehaeuse abgeblockt? Die Leiterplatte ist mindestens doppelseitig 
?

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