Forum: HF, Funk und Felder EMV Abschirmung


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von Nano (Gast)


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Wenn man ein Gerät hat, dass nahezu wie ein Störsender wirkt, und man 
dieses daher abschirmen bzw. dessen Einfluss dämpfen möchte, so dass aus 
dem Gerät möglichst nichts mehr rauskommt bzw. das nur noch 
vernachlässigbar ist, dann macht es ja normalerweise Sinn, es komplett 
mit einem Metallgehäuse zu umgeben.
Eine einzige Metallgehäuseschicht dämpft dann die Störfunktion des Gerät 
etwas. Will man aber eine noch größere Dämpfung, dann benötigt man eine 
weitere Schicht, also ein weiteres Metallgehäuse um das Metallgehäuse.

Meine Frage ist nun die folgende, macht es bezüglich der 
Dämpfungseigenschaften einen Unterschied, wenn man beide 
Metallgehäuseschichten mit dem Schutzleiter verbindet oder wäre es 
besser, wenn der Schutzleiter nur mit dem äußersten Metallgehäuse 
verbunden ist und das innere Metallgehäuse somit nicht mit dem 
Schutzleiter verbunden ist?

von ths (Gast)


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Nach meinem Kenntnisstand ist die resultierende Abschirmwirkung als 
Multiplikation der einzelnen Abschirmwirkungen aufzufassen. Die 
Anbindung an PE ist von untergeordneter Bedeutung, da diese HF-mässig 
ohne große Wirkung ist.

von Nano (Gast)


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Hat man diese Multiplikation noch, wenn die einzelnen Schichten 
miteinander über PE verbunden sind oder wirkt das dann nur noch wie eine 
Schicht?

von P. S. (namnyef)


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Der Schutzleiter hat nichts mit der Abschirmung zu tun.

von Karl M. (Gast)


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Hallo noch ein anderer Gedankengang, macht es überhaupt Sinn so eine 
Black Box zu haben die weder über einem Stromkabel Schalter 
Bedienungselemente oder sonstiges verfügt?

von Test (Gast)


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Nano schrieb:
> Will man aber eine noch größere Dämpfung, dann benötigt man eine
> weitere Schicht, also ein weiteres Metallgehäuse um das Metallgehäuse.

Die Dämpfwirkung setzt sich zusammen aus Reflektion und Absorption. 
Hauptsächlich ausschlaggebend für beides ist die Leitfähigkeit und die 
frequenzabhängige Eindringtiefe (Stichwort Skineffekt).

Theoretisch: Eine dicke Schirmung ist viel besser als mehrere dünne. 
Einfach weil du 2 Schirmungen nicht so niederohmig verbinden kannst wie 
Vollmaterial. Praktisch gesehen ist die Abschirmung selbst kaum ein 
Problem sondern alles was rein oder raus geht aus der Abschirmung. Das 
gilt zumindest für die "relevanten" Frequenzbereiche ~100kHz...100GHz. 
(z.B. für EMV-Normen).

Für eine 0.5mm versilbertes Kupferblech kannst gut von 150dB@100kHz 
Schirmwirkung ausgehen (bei höheren Frequenzen wird es noch viel viel 
viel besser, weit besser als irgendwelche Messmittel auf dieser Welt das 
erfassen könnten). Das Problem: Stromversorgung & Signalleitung kann man 
unmöglich so gut bedämpfen wie es eine Abschirmung erreichen würde. Dein 
Problem ist nie das Shielding selbst sondern die Leitungen die rein- und 
rausgehen.

Ein Schutzleiter sollte mit dem Schirmkonzept eigentlich nichts zu tun 
haben.

von Christian B. (luckyfu)


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Test schrieb:
> Für eine 0.5mm versilbertes Kupferblech kannst gut von 150dB@100kHz
> Schirmwirkung ausgehen (bei höheren Frequenzen wird es noch viel viel
> viel besser, weit besser als irgendwelche Messmittel auf dieser Welt das
> erfassen könnten). Das Problem: Stromversorgung & Signalleitung kann man
> unmöglich so gut bedämpfen wie es eine Abschirmung erreichen würde. Dein
> Problem ist nie das Shielding selbst sondern die Leitungen die rein- und
> rausgehen.

So sieht es aus. Rein fürs Abschirmen reicht ein Dichtes Gehäuse, 
Blechstärke egal. Wenn dein Gerät Batteriebetrieben und autark arbeitet 
ist es das. Leider muss man aber oft Löcher ins Blech machen und, noch 
schlimmer: Leitungen durch ziehen. Die kann man dann sinnigerweise 
wieder schirmen und den Schirm mit dem Gehäuse verbinden. (1) Man muss 
aber aufpassen, daß man sich damit keine Antenne baut. Deshalb kommen 
sehr oft noch Ferrite zum Einsatz, welche die Hochfrequenten Störungen 
in Wärme umwandeln.

(1) hierbei gibt es mehrere Möglichkeiten mit unterschiedlichen Vor- und 
Nachteilen. Man kann das Gehäuse auf die Signalmasse legen, man kann das 
Gehäuse auf PE legen oder beides. Das bestimmt zum einen den Schutzgrad 
des Gerätes und zum anderen die EMV Eigenschaften.

Ich persönlich nutze meisst die Möglichkeit, das Gehäuse auf PE aber nur 
HF gekoppelt an die Schaltungsmasse anzubinden. Das hat sich in meiner 
Welt bewährt. Andere schwören darauf alles möglichst an einem Punkt 
miteinander zu verbinden. (Ich habe mit der Methode aber keine guten 
Erfahrungen gemacht) Da wirst du schlussendlich ums Herumprobieren nicht 
herumkommen. EMV ist etwas schwarze Magie. Man kann sie verstehen, aber 
sie hat auch ihre Eigenarten, außerdem hat es viel mit "Goblinklatschen" 
zu tun: Einen Idealzusstand gibt es faktisch nicht, man muss versuchen, 
sein Gerät störsicher zu entwickeln, dann im 2. Schritt kommt die 
Leitungsverlegung und im 3. Schritt die Abschirmung. Die Wertigkeit der 
Maßnahmen ist entsprechend. Am meissten Effekt mit minimalsten 
finanziellen Aufwand hast du, wenn du die Platinen so entwickelst, daß 
sie möglichst Störarm sind. Was nicht entsteht muss nicht bekämpft 
werden. Leider lehrt die Erfahrung 2 Dinge: Erstens ist man nahezu immer 
auf zukaufteile angewiesen, welche für sich oder / und in Verbindung mit 
anderen Bauteilen Auffälligkeiten in der EMV generieren, welche du dann 
soweit bedämpfen musst, daß sie unter dem Limit bleiben und 2. braucht 
man sehr viel Erfahrung, um eine komplexe Platine so hinzubekommen, daß 
sie störarm ist.
Dann kommts an die Kabelverlegung: Stichwort übersprechen. Wenn man z.B. 
die Stromversorgung in weiten Teilen im Gerät parallel zu Hochfrequenten 
Signalleitungen führt brauch man sich nicht wundern, wenn diese dann den 
Weg nach draussen finden.

Es gibt nicht umsonst unzählige Bücher und Firmen, welche die EMV als 
Thema haben.

: Bearbeitet durch User
von Test (Gast)


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Ausserdem sollte man nicht vergessen, dass ein nicht unerheblicher Teil 
der HF-Energie innerhalb der Schirmung vielfach reflektiert wird (so 
lange bis er Absorbiert ist). Das schafft einem unter Umständen 
innerhalb der Schirmung wieder riesen Probleme mit Einstreuung in 
empfindliche Schaltungsteile. Im schlimmsten Fall entstehen dabei 
Stehwellen mit entsprechend überhöhten Amplituden. Darum sieht man bei 
vielen HF-Messgeräten/Oszis/... zusätzlich absorbierende 
Moosgummi-ähnliche Einsätze innerhalb der HF-Shieldings. Von Außen 
betrachtet ist es nicht notwendig das Schaltnetzteil in ein extra 
Compartment zu stecken. Aber man will ja auch nicht unbedingt den Dreck 
auf der Platine im Inneren haben. Darum entstehen oft diese 
Schachtelungen welche dann den Eindruck der doppelten Schirmung 
erwecken. Das ist aber nicht das Ziel, da die Schirmwirkung einer 
einzelnen 360° Schirmung Größenordnungen über der überhaupt möglichen 
Gesamtschirmwirkung liegt. Es gibt natürlich dann auch noch viele andere 
Gründe (thermische Aspekte / Kühlung) die es konstruktiv notwendig 
machen können zwei durchlöcherte Schirmungen versetzt anzubringen. In 
TEMPEST (https://en.wikipedia.org/wiki/Van_Eck_phreaking) festen 
PC-Gehäusen sieht man immer wieder Ansätze von HF-Labyrinthen mit 
Absorbern die mehrfach um die Ecke gehen aber dennoch einen 
ausreichenden Luftstrom zulassen.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Ein guter Faradykaefig, welcher zB 180dB  um die 100MHz erreichen will, 
besteht aus 2 Schichten. Diese sind an einer Filterplatte 
zusammengefuehrt, und alle Leitungen gehen durch diese Filterplatte. 
Diese Filterplatte ist an Erde. Abschirmen bei niederen Frequenzen ist 
übrigens schwieriger. Dort wirkt Eisen besser als Kupfer.

von Nano (Gast)


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Danke für eure Antworten.

Die Störungen entstehen in dem Fall eher nicht auf der Platine, sondern 
bei den Plasmaentladungen im O2 Gas.
Im Prinzip geht es um einen Ozongenerator, den ich gerne bauen würde.
Als Ein- und Ausläße wären damit einmal die 230 V Leitung und dann noch 
die Zuleitung für den reinen Sauerstoff, sowie den Auslass für das Ozon.

Einen Ein- und Ausschalter könnte ich auch am 230 V Stromkabel 
anbringen. Dann hätte ich wenigstens wegen dem keine weitere Öffnung im 
Gerät.

von Hans W. (Firma: Wilhelm.Consulting) (hans-)


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Kann man machen. Habe eine Plasmaanwendung schon mal in einer Kammer 
vermessen.

PE richtig auflegen ist hier sehr(!) wichtig.

Im Endeffekt musst du aufpassen, dass weder der Lichtbogen, noch die zu 
"Zuleitung" zum Lichtbogen HF abstrahlen.

73

von Meister E. (edson)


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Nano schrieb:
> Danke für eure Antworten.
>
> Die Störungen entstehen in dem Fall eher nicht auf der Platine, sondern
> bei den Plasmaentladungen im O2 Gas.
> Im Prinzip geht es um einen Ozongenerator, den ich gerne bauen würde.
> Als Ein- und Ausläße wären damit einmal die 230 V Leitung und dann noch
> die Zuleitung für den reinen Sauerstoff, sowie den Auslass für das Ozon.

Die Leitungen für Sauerstoff und Ozon sind aus welchem Material?

>
> Einen Ein- und Ausschalter könnte ich auch am 230 V Stromkabel
> anbringen. Dann hätte ich wenigstens wegen dem keine weitere Öffnung im
> Gerät.

Das Kabel leitet die Störungen an der Schirmung vorbei, der Schalter 
eher nicht.

Ein EMV-Netzfiler wird da mehr bringen, das kann man ggf. außen anbauen.

von Nano (Gast)


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Meister E. schrieb:
> Nano schrieb:
>> Danke für eure Antworten.
>>
>> Die Störungen entstehen in dem Fall eher nicht auf der Platine, sondern
>> bei den Plasmaentladungen im O2 Gas.
>> Im Prinzip geht es um einen Ozongenerator, den ich gerne bauen würde.
>> Als Ein- und Ausläße wären damit einmal die 230 V Leitung und dann noch
>> die Zuleitung für den reinen Sauerstoff, sowie den Auslass für das Ozon.
>
> Die Leitungen für Sauerstoff und Ozon sind aus welchem Material?

Der Bereich in dem das O3 aus dem O2 erzeugt wird, ist aus Glas.
Die Zu- und Ableitung wird wohl ein Druckluftschlauch, geeignet für O2 
und O3 werden.

>> Einen Ein- und Ausschalter könnte ich auch am 230 V Stromkabel
>> anbringen. Dann hätte ich wenigstens wegen dem keine weitere Öffnung im
>> Gerät.
>
> Das Kabel leitet die Störungen an der Schirmung vorbei, der Schalter
> eher nicht.
>
> Ein EMV-Netzfiler wird da mehr bringen, das kann man ggf. außen anbauen.

Danke für den Vorschlag.

von Edson (Gast)


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Nano schrieb:
> Meister E. schrieb:
>> Die Leitungen für Sauerstoff und Ozon sind aus welchem Material?
>
> Der Bereich in dem das O3 aus dem O2 erzeugt wird, ist aus Glas.
> Die Zu- und Ableitung wird wohl ein Druckluftschlauch, geeignet für O2
> und O3 werden.

Wenn die Schläuche nicht gerade mit metallischem Gewebe gestützt sind, 
sollte es damit keine Probleme geben.

von Christian B. (luckyfu)


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wieso nimmst nicht einfach eine Potente UV quelle? Die macht auch ganz 
super Ozon und bringt idR ihr Vorschaltgerät schon mit.

Oder brauchst du größere Mengen, daß du den Coronaweg gehen willst?

: Bearbeitet durch User
von Nano (Gast)


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Christian B. schrieb:
> wieso nimmst nicht einfach eine Potente UV quelle? Die macht auch
> ganz
> super Ozon und bringt idR ihr Vorschaltgerät schon mit.
>
> Oder brauchst du größere Mengen, daß du den Coronaweg gehen willst?

Letzteres.

von Wolfgang (Gast)


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Meister E. schrieb:
> Ein EMV-Netzfiler wird da mehr bringen, das kann man ggf. außen anbauen.

Ein außen angebautes elektromagnetische Verträglichkeits-Netzfilter ist 
aus Abschirmsicht nur eine Ausbuchtung des Abschirmgehäuses - da hast du 
völlig Recht. Wichtig dabei ist, dass das Schirmgehäuse des Filters mit 
dem Gehäuse des Aufbaus mindestens hochfrequenzmäßig gut verbunden ist.

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