Forum: HF, Funk und Felder Vereinfachte EMV Prüfung selbst durchführen


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von Julian (Gast)


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Hallo,

ich hoffe, dass dieses Thema nicht schon x-mal diskutiert wurde und ich 
es nur nicht gefunden habe. Ich bin jedoch schon sehr lange im ganzen 
Internet unterwegs und habe noch nicht das richtige gefunden.

Es geht um folgendes:
Eine einfache Verstärkerschaltung im Audiobereich ist aufgebaut und es 
wurden bereits erste Tests im EMV Labor durchgeführt. Es geht dabei um 
die Störfestigkeit. Die Ergebnisse zeigen nötige Verbesserungen. Um 
nicht jede kleine Änderung erneut im Labor prüfen zu müssen denken wir 
über einen vereinfachten Testaufbau nach, der einigermaßen 
reproduzierbar ist.

Wir haben erste Tests mit einem Handyaufbau gemacht. Dabei immer 
versucht die Abstände gleich zu halten und das Signal analysiert. Wir 
können damit auch Unterschiede feststellen, allerdings ist dieser 
Messaufbau trotzdem zu unsauber. Zum einen haben wir einen "unsauberen" 
Frequenzbereich und die abgestrahlte Leistung ist nicht immer konstant 
somit schwer zu reproduzieren und vor allem zu dokumentieren.

Nun besitzen wir einen Marconi Frequenzgenerator (signal generator 
2022E), mit einem Frequenzbereich von 10kHz bis 1,01GHz und der 
Möglichkeit ein Amplitudenmoduliertes Signal auszugeben, bei einem 
Maximalpegel von 4dBm. Gedanke war nun die Störung direkt auf das Kabel 
zu geben, da uns im Prüflabor gesagt wurde, die Störung über das Kabel 
eingestreut und im Transisitor demoduliert wird und dann im hörbaren 
Bereich Störungen zu hören sind, die man beim Handytest auch schon bei 
Ausgabe über einen Lautsprecher vergleichen kann. Tendenziell ist das 
Prüflabor der Meinung, dass dieser Aufbau uns die Störungen zeigen 
würde, die Leistung des Generators jedoch zu gering ist.

Macht dieser Aufbau so Sinn? Oder sollte man die Störung über eine 
Koppelzange auf das Kabel geben und was müsste ich bei einer solchen 
beachten? Wo finde ich einen solchen Verstärker mit einer angemessenen 
Leistung? Der schwächste Verstärker gibt mindestens 10W aus, was wohl 
viel zu viel ist vor allem da ich nicht in einer geschirmten Kabine o.ä. 
arbeiten kann.

Ich hoffe Ihr könnt mir da etwas weiterhelfen.
Vielen Dank vorab!

Julian

von HF-Werkler (Gast)


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Einfachste Lösung:
Vergiss den "vereinfachten Aufbau", da zuviele Dinge fehlen. Auch wenn 
der Pfad über das Kabel geht, ist das nicht zwangsweise der Fehlerpfad 
für die Störungen.

Für Precompliance Tests muss man auch einiges an Geld in die Hand 
nehmen, sonst verschwendet man die Zeit ohne wirkliche Ergebnisse. Eine 
Koppelzange tut es nicht (alleine), dazu gehört eine 
Leistungsverstärkung mit Nachregelung (Kennlinie der Kopplung). Und ohne 
Schirmraum betätigt man sich als illegaler Sender.

von Julian (Gast)


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OK, das ist natürlich nicht das was ich hören will^^.

Es ist klar, dass das nicht für ein paar Euro zu bewerkstelligen ist. 
Wenn der Verstärker ein paar tausend kostet, dann müssen wir das 
investieren.
Es muss doch eine Möglichkeit gebn einen einfachen Aufbau für einen 
kleinen Teil Messungen zu bewerkstelligen?
Unser Teil ist nicht sehr groß (ca. 7x2cm). Die EMV Messung muss mit 
einem Kabel von über einem Meter durchgeführt werden. Das Problem ist 
das Signal, welches über das Kabel kommt. Es geht uns nur darum diesen 
Schwachpunkt zu optimieren. Sei es mit Ferriten einer kleinen Drossel 
oder Ähnlichem. Wir wollen nur vergleichende Prüfungen machen um 
wenigstens eine grobe Tendenz zu haben, ob eine Änderungen was bringen 
kann oder nicht.

Zwecks illegaler Sender. Wir wollen ja nicht mit großen Antennen und 
Leistungen arbeiten, würde da eine kleine Kabine, die mit einem 
geerdetem EMV Gewebe bespannt ist ausreichen?

Schonmal vielen Dank!
Julian

von HF-Werkler (Gast)


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Es gibt von verschiedenen Herstellern kleine EMV-Messboxen für 
Pre-Compliance, die liegen zumeist zwischen 5 und 20k€, je nach Funktion 
und Aufbau. Mit "Erdung" hat es in deinem Fall kaum etwas zu tun, 
sondern eher die Schirmdämpfung der Messbox für HF.

Das Problem ist auch, dass die Messentfernung/Kopplung auch dann noch 
unkontrolliert wäre. Da müsste man einen spezifischen Aufbau machen, und 
die Lage der Kabel genau festlegen. Und die Umgebung der Messung sollte 
sich auch nicht dauernd ändern.

Erstmal ein paar Fragen:
Was wurde genau gemessen (Prüfling)?
Bei welchen Frequenzen traten im EMV-Labor die Störungen auf?
Bei welchen Pegeln gab es die Störungen?
Wie sehen die Leitungen aus?
War es ausschliessloch bei der gestrahlten Immunität, oder gab es auch 
bei den anderen Prüfungen Probleme (ESD, EFT)?

von tacheles13 (Gast)


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Hi, ich bin da anderer Meinung als HF-Werkler.

Die EMV-Prüfung um die es hier geht ist doch die EN 61000-4-6 (ggf. auch 
EN 61000-4-16) für geleitete Störfestigkeit ab 150 kHz bis 80 MHz bzw. 
bis 230 MHz oder nicht?

Diese Prüfung kann man eigentlich schon ohne Schirmmaßnahmen 
durchführen, da sie ja leitungsgebunden stattfindet und die Leistungen 
normalerweise nicht allzu hoch sind. Natürlich hängt das stark von der 
aufgebrachten Leistung ab, aber auch vom  verwendeten Koppelelement.
Normalerweise nimmt man da ein Koppelnetzwerk mit kap. Einkopplung. Das 
kann man sich sogar selbst zusammenbauen und es ist normativ recht gut 
spezifiziert. Der Grund wieso man anstelle eines solchen Koppelnetzwerks 
immer wieder auch eine Koppelzange verwendet, sind die nicht 
erforderlichen Anschlüsse und der geringe Innenwiderstand. (Beim 
Koppelnetzwerk ist es ja so, dass das Prüflingskabel kompatible 
Anschlüsse braucht. Der Innenwiderstand ist in manchen Fällen zu hoch, 
als dass noch Datenübertragung stattfinden kann.)

Die Prüfspannung liegt normalerweise bei 3V oder 10V. Das ist alles 
harmlos.
Im Vergleich dazu gibt es auch noch die im Automotive-Bereich angewandte 
BCI-Methode. Dabei wird regulär eine Koppelzange verwendet und die 
HF-Ströme können über 200mA hoch sein. Eine solche Prüfung wird 
eigentlich immer in Kabinen durchgeführt und hier wird der Strom 
normalerweise auch nachgeregelt.

Eine Nachregelung bei der hier eigentlich besprochenen gel. Prüfung 
(61000-4-6) ist mir nicht bekannt. Normalerweise kalibriert man sein 
Koppelnetzwerk einmal mit 50Ohm richtig ein und dann passt das.

Wenn Ihr Euch also ein Koppelnetzwerk zusammenbaut (gem. Spezifikation) 
dürfte ein Nachstellen der Prüfung gute Ergebnisse erzielen. Sollte es 
mit dem Koppelnetzwerk nicht klappen, geht wohl auch die Koppelzange. 
Die hat halt meist ein ziemlich schlechtes VSWR sodass Deine 4dBm dafür 
wohl zu wenig sind. Mit direkter Einkopplung aufs Kabel habe ich keine 
Erfahrung. Habe nur mal so eine Koppel-Kroko-Zange gesehen die für sowas 
gedacht gewesen wäre...

von HF-Werkler (Gast)


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tacheles13 schrieb:
> Hi, ich bin da anderer Meinung als HF-Werkler.
>
> Die EMV-Prüfung um die es hier geht ist doch die EN 61000-4-6 (ggf. auch
> EN 61000-4-16) für geleitete Störfestigkeit ab 150 kHz bis 80 MHz bzw.
> bis 230 MHz oder nicht?
Das ist genau die Frage, allerdings leitet mich der Hinweis:
Julian schrieb:
> da uns im Prüflabor gesagt wurde, die Störung über das Kabel
> eingestreut und im Transisitor demoduliert wird
eher zur gestrahlten Störfestigkeit.

Also ohne genauere Beschreibung des TE kommen wir hier nicht weiter.

von Julian (Gast)


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Also es geht hier um eine kleine Verstärkerschaltung für den Audio 
Bereich.
Das was ich gerne im Vorfeld prüfen möchte, ist ein AM Signal im Bereich 
von 400MHz - 1000MHz. Bspw. 400Mhz ist eine Problemfrequenz.

Im Labor sind Feldstärken von 50V/m mit dementsprechenden Antennen am 
Werk. Für mich macht es jedoch technisch keinen Unterschied ob ich das 
Signal über die Antenne mit einer hohen Feldstärke einkoppel, oder eine 
dementsprechend niedrigere Leistung nehme und diese direkt auf das Kabel 
gebe. Kann ich das so sehen?

von HF-Werkler (Gast)


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Nochmals die konkreten Fragen mit weiterer Verfeinerung:
HF-Werkler schrieb:
> Was wurde genau gemessen (Prüfling)?
OK, Verstärkerschaltung für Audio. Aber was denn nun 
Leistungsverstärker, Vorverstärker? Daten? Stromversorgung?

> Bei welchen Frequenzen traten im EMV-Labor die Störungen auf?
Was heisst "Beispielsweise" 400MHz?
Wo trat die Störung denn nun konkret auf?

> Bei welchen Pegeln gab es die Störungen?
50V/m war der Pegel?
> Wie sehen die Leitungen aus?
bisher keine Antwort

> War es ausschliessloch bei der gestrahlten Immunität, oder gab es auch
> bei den anderen Prüfungen Probleme (ESD, EFT)?
Bisher keine Antwort

Bite die Antworten verfeinern. Mit "Beispielsweise" kann ich nicht viel 
anfangen.

Gekoppelte Lösungen bei Frequenzen zwischen 500MHz und 1 GHz sind nicht 
so leicht stabil zu bekommen, daher wird das im Labor ja gestrahlt 
gemessen. Das Problem ist, dass so gut wie jeder leitungsgekoppelte 
Aufbau sich dann anderst verhalten würde, da bei 1GHz bereits 30cm Kabel 
einen Riesenunterschied machen würden. --> unkontrollierte Ergebnisse, 
nicht nachvollziehbar

von Gerd E. (robberknight)


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Julian schrieb:
> Im Labor sind Feldstärken von 50V/m mit dementsprechenden Antennen am
> Werk.

Woher kommt denn die Anforderung für diese Feldstärken? Ist das 
irgendeine Norm die ich noch nicht kenne oder habt Ihr als Auftraggeber 
der Messung das so festgelegt? Wenn letzteres warum?

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