Forum: HF, Funk und Felder EMV-Messkammer Abmessungen


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Michel (bastel_michel)


Lesenswert?

Hallo zusammen,

ich habe etwas nach EMV-Kammern und deren Abmessungen geschaut.
Bei CISPR16 scheint es erst ab mindestens 3m Antennenabstand zum 
Prüfling sinnvoll zu sein die gestrahlte Störaussendung (30M bis >=1G) 
zu messen.
Bei MIL-STD 461 (von 2M bis >= 1G) wird auf 1m Abstand gemessen. Also 
eher im Nahfeld.

Was die meisten Kompakt-Kammern gemeinsam haben ist, dass die Breite im 
Innenraum zu mindestens 3 bis 3,3 Meter angegeben ist.

Woher kommt das Mindestmaß der Breite?

Ich habe hier eine Raumgröße von etwa 2,3 Meter Breite, 2,6 Meter Höhe 
und in der Länge wären bis zu 9 Meter möglich.

Angedacht ist, dass ich diese Fläche Schirme und mit Ferritkacheln 
versehe, um Reflektionen bis 500M / 1G gering zu halten. Das Umfeld 
möchte ich dann nutzen, um bei gestrahlten EMV-Problemen (hinsichtlich 
gestrahlter Störaussendung bei Haushalts- / Industriegeräten und Geräten 
nach MIL-STD 461) zu debuggen. Da meine Störer meist im Bereich von 2M 
bis 500M (teils auch bis 1G) sind, würde mich eure Einschätzung 
interessieren, ob man hier brauchbare Ergebnisse erzielen kann? Im 
unteren Freq.-Bereich messe ich mit einer Stabantenne (bis zu 30M), 
danach Bikonisch (30M - 200M) und höher entweder mit 
Log.-Periodischer-Antenne oder Horn.

Am meisten sorgen macht mir die zur Verfügung stehende Raumbreite.
Wie gesagt, ich möchte in dem Raum Debuggen, keine finalen Messungen 
machen.

Meine Prüflinge sind eher klein (~ 40x30x30 cm³ BxLxH).

Schönen Sonntag

von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

Michel schrieb:
> Wie gesagt, ich möchte in dem Raum Debuggen, keine finalen Messungen
> machen.

Dann ist es letztlich egal.

Manche Leute kaufen einen Container dafür.

Precompliance geht auch klein

https://www.meilhaus.de/tbtc.htm

von Rainer W. (rawi)


Lesenswert?

Michel schrieb:
> Bei CISPR16 scheint es erst ab mindestens 3m Antennenabstand zum
> Prüfling sinnvoll zu sein die gestrahlte Störaussendung (30M bis >=1G)
> zu messen.

Falls du mit '30M' eine untere Frequenz von 30 MHz meinst, wäre das eine 
Wellenlänge von 10 Metern. Die 3 Meter Antennenabstand entsprechen damit 
gerade einmal 0,3 λ. Wenn das kein Nahfeld ist, weiß ich auch nicht.

von Meister E. (edson)


Lesenswert?

Hallo Michel,

das erzielbare Prüfvolumen hängt u.a. vom Abstand zu den Absorbern an 
den Schirmwänden ab. Ohne aber den geplanten Aufbau bezüglich Schirmung 
(ein- oder zweifach) und die Kombination von Ferritkacheln und 
Schaumabsorbern sowie deren Abmessungen zu kennen, kann man da nicht 
allzu viel dazu sagen.
Um an (vorher im Labor ermittelten) Störern herumzudoktern, kann ein 
geschirmter Raum schon hilfreich sein. Kann aber auch verdammt viel 
Aufwand für wenig Ergebnis bedeuten, wenn man diesen geschirmten Raum 
vorher maßschneidern muss.

von Uwe M. (uwe_mettmann)


Lesenswert?

Hallo Michel,

du solltest auch Ferritplatten zwischen Antenne und Prüfling vorsehen.

Wenn du einen Drehtisch brauchst, so kannst du einen Antennenrotor 
nehmen, der zwischen zwei runden massiven runden Holzplatten kommt und 
am Rand zwischen den Holzplatten dann noch große Rollen, wie sie z.B. 
unter einem Rollwagen sind. Rotor z.B.:

https://stecker-shop.net/G-1000-DXC

Du musst damit rechnen, dass du nicht während des Drehens messen kannst, 
weil der Rotor dann zu viel Störungen abgibt. Eventuell stört der Rotor 
auch, wenn er nicht dreht, und du ihn musst entstören.

Der Abstand zu den Wänden ist nicht kriegsentscheidend, denn es geht ja 
nur um Vergleichsmessungen.

Allerdings kannst du dir auch einen Balken oder Impulsgenerator 
besorgen. Dort schließt du dann eine Antenne an (oder mehrere, wenn dies 
notwendig ist, um den gesamten Frequenzbereich von 30 bis 1000 MHz 
abzudecken). Damit kannst du dann eine Messung in deiner Halle und in 
einer kalibrierten Absorberhalle eines EMV-Labors machen. Somit bekommst 
du ungefähr eine Korrekturkurve raus, die du bei deiner Absorberhalle 
berücksichtigen musst. Impulsgenerator z.B.:

https://schwarzbeck.de/Datenblatt/m2910.pdf

Hier ein Beispiel einer Messung in einer Absorgerhalle:

https://s20.directupload.net/images/user/250105/a5ehn29q.jpg

Da deine Prüflinge klein sind, erfolgt die Abstrahlung bis ca. 200 MHz 
in der Regel über die Kabel. Somit ist es möglich, die Störungen gleich 
auf den Kabeln zu messen. Das geht gut mit der Absorbermesszange MDS21. 
Vielleicht bekommst du diese auch gebraucht, denn neu ist die recht 
teuer.

Ich hoffe, du kannst etwas mit meinen Tipps anfangen.


Gruß

Uwe

von Uwe M. (uwe_mettmann)


Lesenswert?

Hallo Michel,

du solltest dich auch entscheiden, ob du die Messung hauptsächlich nach 
der CISPR 16 durchführst oder nach MIL-STD 461, da der Messaufbau 
grundsätzlich unterschiedlich ist. CISPR16 fordert einen Tisch aus 
isolierendem Material, während MIL-STD 461 einen Tisch mit Metallplatte, 
die breitflächig mit geringem Widerstand mit Kabinenmasse verbunden ist. 
So etwas ist nicht schnell umgebaut.


Gruß

Uwe

von Michel (bastel_michel)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Dass die 30M auf 3M Abstand Fernfeld sind, habe ich so nicht gesagt / 
gemeint. Aber hier sind die ersten Kompakt-Kammern mit einem Messabstand 
von 3m bereits als Preconmpliance gekennzeichnet.

Zum Aufbau hätte ich eine Außenschale aus 1 bis 1,5mm Stahlblech, 
verzinkten Elementen angedacht. Dann, wie auf dem Bild gezeigt, mit 
15-18mm Spanplatten verkleidet. Anschließend die Spanplatte mit Alufolie 
beklebt und am Türrahmen in die Runde verbunden. D.h. hier sind die 
beiden "Schirme" miteinander verbunden.

Bei den Ferritkacheln, habe ich einiges an fertigen Panelen hier liegen.
Die einzelne Kachel ist etwa 95x95mm und etwa 7-8 mm dick (hab das Maß 
gerade nicht im Kopf). Es sind etwa 6x6 Kacheln als Panel auf einem 
verzinkten Stahlblech (ca. 1,5mm dicke) mit Kleber vereint. Der Abstand 
(bedingt durch den Kleber) zwischen Stahlblech und Kachel dürfte ca. 
1-2mm betragen.

Diese Panele würde ich an die mit Alu-Folie beklebte Spanplatten 
aufbringen. An allen 4 Seiten und der Decke.

Falls Sinnvoll oder es der Platz zulässt hab ich noch ein paar 
Quadratmeter Pyramidenabsorber mit 20 bis 30 cm Pyramidenlänge da. Eine 
Wirkung erwarte ich hier aber erst ab etwa 500 MHz. Da das eh nicht für 
den ganzen Raum reicht und noch mehr Platz einnimmt würde ich wohl 
erstmal nur auf die Kacheln setzen.

Schön wäre, wenn final die Ergebnisse in Richtung konventioneller 
Precompliance Kammern gehen, auch wenn das Ziel "Debuggen" ist.

@Uwe
Danke für deine Ideen. Auf eine Dreheinrichtung würde ich erstmal 
verzichten. Mit dem Impulsgenerator muss ich mir gleich nochmal genauer 
anschauen.
Für die Leitungsgebundenen Störer nutze ich meist auch ein Stromzange. 
Z.B. EZ17 o.ä. Geht gut.

Nachtrag:
Was meinst du mit Ferritkacheln zwischen Antenne und Prüfling? 
Dazwischen?!

Bzgl. dem Messtisch.. Ja, das ist richtig, aber den Umbau / Aufbau der 
Masseplatte muss ich schlucken... Ist ja nicht alle Tage, sondern 
Projektbezogen.

Danke euch!

: Bearbeitet durch User
von Uwe M. (uwe_mettmann)


Lesenswert?

Michel schrieb:
> Für die Leitungsgebundenen Störer nutze ich meist auch ein Stromzange.
> Z.B. EZ17 o.ä. Geht gut.

Bei der EZ17 ist das Messergebnis aber davon abhängig, wie die 
Verkabelung hinter der Zange weitergeht. Das ist bei der MDS21 nicht so 
und das Messergebnis mit der MDS21 lässt sich ungefähr umrechnen, was 
sich in der Absorberkammer ergeben würde.

Noch ein Vorteil der MDS21, wenn du nicht weißt, ob die Störungen vom 
Prüfling kommt oder vom Zubehörequipment, drehst du die Zange einfach um 
und wiederholst die Messung. Ist der Wert dann geringer, kommt die 
Störung vom Prüfling, ist der Wert aber höher dann kommt die Störung vom 
Zubehörequipment.


Michel schrieb:
> Nachtrag:
> Was meinst du mit Ferritkacheln zwischen Antenne und Prüfling?
> Dazwischen?!

Nun, der Boden ist doch aus Metall. Es gibt also eine elektromagnetische 
Welle, die direkt zum Prüfling geht und eine, die zum Boden geht und 
dann am Boden reflektiert zur Antenne. Je nachdem um wieviel die 
reflektierte Strecke länger ist, ergeben sich dann Additionen oder 
Auslöschungen. Das ist auch der Hauptgrund, weshalb bei einer 
Absorberkammer mit Groundplane die Antennenhöhe variiert werden muss, 
damit man den Wert misst, bei dem sich eine Addition ergibt. Aus diesem 
Grund sind die kleinen Hallen mit Groundplane auch nur für 
Pre-Compliance-Messungen geeignet, weil die geforderte Höhenvariation 
von 4 m nicht möglich ist.

Hast du den Boden für die CISPR16-Messung mit Absorber ausgelegt, sind 
die Bodenreflektionen stark reduziert, so dass du keine Höhenvariation 
brauchst und trotzdem reproduzierbare Messergebnisse erhältst. Die 
Messung mit Bodenabsorber ist auch in der CISPR16 beschrieben und hat 
auch inzwischen den Einzug in einige Normen als alternatives 
Messverfahren gefunden.

Oberhalb 1 GHz gibt es nur die Messung mit Bodenabsorber. Hier sind aber 
kleine Pyramidabsorber notwendig. Wenn man den gesamten Frequenzbereich 
abdecken will, stellt man diese einfach auf die Ferritplatten. Wenn du 
mehrere Ferritplatten auf eine Holzplatte montierst, die mit kleinen 
Rollen versehen ist, kannst du die das Ganze aus der Kammer rausrollen, 
wenn die Messung nach MIL erforderlich ist und wieder reinrollen, wenn 
nach CISPR gemessen werden soll.

Bei einer kleinen Pre-Compliance-Kammer würde ich mir das mit dem 
Höhenscan bzw. mehreren Antennenhöhen nicht antun. Macht man bei einer 
Groundplane keinen Höhenscan oder misst bei mehreren Antennenhöhen misst 
man nur Mist. Messfehler von 10 dB bei einer Messung mit nur einer 
Antennenhöhe sind durchaus möglich.


Gruß

Uwe

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


Lesenswert?

Spannend.. bei mir kommt am Mittwoch der Bautrupp und stellt mir ein 
kamner auf... Das sind ca 3 Tonnen Ferrit und nochmal soviel stahl.

Aufbau Anleitungen von Albatross Kammern finden sich übrigens online ein 
paar. Recht informativ.

Was dir Absorber angeht, kannst du einfach so tun, als ob es optisch 
wäre.

Du brauchst Ferrite zumindest auf 5 Seiten... So ca 1 Tonne dürfte für 
halbwegs akzeptable Ergebnisse schon reichen. Pyramidenabsorber brauchst 
du erst über 1Ghz. Je länger, desto weiter runter gehen die.

Ich hab eigentlich fast ausschließlich 18" Absorber. Wenn du jetzt an 
allen Seiten die Absorber hast, dann verlierst du schon 1m

Der prüfling muss entsprechen hoch montiert werden und die Antenne muss 
auch etwas über dem ganzen sein. Vor allem bei der vertikalen 
Abstrahlung wird das spannend.

Kurz um, meine ist nur 3,6m hoch.... Höhenscan geht da nicht sauber. 
Daher werde ich die Kammer auch am Boden auskleiden (Ferrit habe ich 
genug).

Dein Raum ist zu klein. Was da gut ginge wär ein Messplatz für Antennen 
ab ein paar 100mhz.

Für alles andere steht glaube ich der Aufwand nicht dafür.

Das gröste Problem ist übrigens die HF Dichte tür.

Schau dir Mal gtem Zellen an eine 1250mm Zelle müsste sich ausgehen. Ich 
hab hier eine mit 600mm unterm Septum. Da geht 20x20x20cm. Da komme ich 
auf ca 4m länge,2m breit und 1,5m höhe.

73

von Michel (bastel_michel)


Lesenswert?

Uwe M. schrieb:
> Bei der EZ17 ist das Messergebnis aber davon abhängig, wie die
> Verkabelung hinter der Zange weitergeht. Das ist bei der MDS21 nicht so
> und das Messergebnis mit der MDS21 lässt sich ungefähr umrechnen, was
> sich in der Absorberkammer ergeben würde.
>
> Noch ein Vorteil der MDS21, wenn du nicht weißt, ob die Störungen vom
> Prüfling kommt oder vom Zubehörequipment, drehst du die Zange einfach um
> und wiederholst die Messung. Ist der Wert dann geringer, kommt die
> Störung vom Prüfling, ist der Wert aber höher dann kommt die Störung vom
> Zubehörequipment.

Danke, das war mir neu bzgl. der MDS21.

Uwe M. schrieb
> Hast du den Boden für die CISPR16-Messung mit Absorber ausgelegt, sind
> die Bodenreflektionen stark reduziert, so dass du keine Höhenvariation
> brauchst und trotzdem reproduzierbare Messergebnisse erhältst. Die
> Messung mit Bodenabsorber ist auch in der CISPR16 beschrieben und hat
> auch inzwischen den Einzug in einige Normen als alternatives
> Messverfahren gefunden.

Heißt das, dass die Messung mit Bodenabsorbern ein legetimes Verfahren 
ist und der Höhenscan, sowie die 4m Höhe eher "obsolete" ist?
Ich war neulich in einer akkreditierten Messkammer, welche auch keine 
Höhenvariation der Antenne hatte, das kannte ich so überhaupt nicht 
(muss nix heißen). Der Messingenieur meinte nur, dass unter seinem PVC? 
Boden noch Ferritfolie wäre, um die Reflektionen zu vermeiden. Das war 
wahrscheinlich der Hintergrund. Auch praktisch, da man dann bei der 
gestrahlten Störfestigkeit keine Absorber mehr auf den Boden legen muss, 
da bereits "unter" dem Boden. Korrekt?

Uwe M. schrieb
> Oberhalb 1 GHz gibt es nur die Messung mit Bodenabsorber. Hier sind aber
> kleine Pyramidabsorber notwendig. Wenn man den gesamten Frequenzbereich
> abdecken will, stellt man diese einfach auf die Ferritplatten. Wenn du
> mehrere Ferritplatten auf eine Holzplatte montierst, die mit kleinen
> Rollen versehen ist, kannst du die das Ganze aus der Kammer rausrollen,
> wenn die Messung nach MIL erforderlich ist und wieder reinrollen, wenn
> nach CISPR gemessen werden soll.
>
> Bei einer kleinen Pre-Compliance-Kammer würde ich mir das mit dem
> Höhenscan bzw. mehreren Antennenhöhen nicht antun. Macht man bei einer
> Groundplane keinen Höhenscan oder misst bei mehreren Antennenhöhen misst
> man nur Mist. Messfehler von 10 dB bei einer Messung mit nur einer
> Antennenhöhe sind durchaus möglich.

Ok, bzgl. CISPR16, wenn der Boden nicht reflektiert sind die Ergebnisse 
zwar reproduzierbar, aber entsprechend wahrscheinlich nicht dem 
Worst-Case bei möglicher konstruktiver Interferenz? Kannst du das 
nochmal kommentieren?

Dann würde ich auch den Weg der zus. Bodenabsorber präferieren, wenn mal 
nach CISPR gemessen wird und nicht nach MIL. Bei MIL soll der Boden ja 
reflektieren und die Antennenhöhe ist fix. Material für die Bodenfläche 
hätte ich sicherlich noch dafür.

Also zusammengefasst könnte man schon in einer kleinen Kammer, trotz 
geringerer Breite (sagen wir 2,3x2,6x9 m³ BxHxL) brauchbare Ergebnisse 
erzielen?! Es wird wohl mehr nach MIL gemessen, als CISPR16.
Ist trotz der geringeren Breite mit ähnlichen Messergebnissen wie in 
einer Compliance-Kammer zu rechnen? Für MIL sollte es gehen?!
Für CISPR16 etwas Risikoreicher, wegen der Antennenentfernung - aber die 
fehlende Antennenhöhe von 4m wird durch die Bodenabsorber wett gemacht.

Grüße und herzlichen Dank für den Input!

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


Lesenswert?

Michel schrieb:
> sowie die 4m Höhe eher "obsolete" ist?

SAC bzw OATS ist die Referenzmethode unter 1GHz!

Die FAC (Vollabsorberkammer) ist neuer und dort hast du noch keinen 
Höhenscan. Das kommt ber mit der nächsten CISPR32 so wie's aussieht. 
Dort aber nur bis Prüflingsoberkante.

Über 1ghz hast du ohnehin keine reflektierende. Da ist die FAC im 
Vorteil, weil du einfach bis 6Ghz raufmessen kannst ohne umzubauen.

Wie gesagt, mit 2,60 höhe wird's eng. Du hast ca 10cm Aufbau am Moden 
und an der Deck mit den üblichen Konstruktionen. Dann noch 2x 6mm von 
üblichen Ferriten. Da hättest bei uns bereits Diskussionsbarf beim 
Arbeitnehmerschutz.

Dann solltest du noch ca 1m von allen wänden mit dem prüfling weg 
sein... Das ist bei deiner prüflingsgröße. Absoluten Limit.

73

von Uwe M. (uwe_mettmann)


Lesenswert?

Michel schrieb:
> Heißt das, dass die Messung mit Bodenabsorbern ein legetimes Verfahren
> ist und der Höhenscan, sowie die 4m Höhe eher "obsolete" ist?

Nein, das in Standardverfahren unterhalb 1 GHz ist in den meisten 
CISPR-Normen immer noch mit reflektierender Groundplane. Das Verfahren 
mit Bodenabsorbern wird immer mehr aufgenommen.

Dein Problem für die Groundplane-Messsung ist eben die zu geringe 
Kammerhöhe. Wenn du einen Höhenscan machst, muss du ja auch noch einen 
Abstand der Antenne zu den oberen Absorbern einhalten. Daher empfehle 
ich dir eben auch den Boden mit Absorber auszulegen. Du kannst ja 
Vergleichsmessungen mit einer Groundplane-Absorberhalle (SAC) in einem 
EMV-Labor machen.

Wenn du den Abstrahlwinkel des Prüflings mit berücksichtigen möchtest, 
kannst du ja auch bei einer Absorberkammer, in der auch der Boden mit 
Absorber ausgekleidet ist (FSOATS), in verschiedenen Antennenhöhen, 
messen.

Auch, wenn die Kammer sehr schmal ist, könnte das ausreichen, da deine 
Prüflinge recht klein sind. Solange also die Kabel vertikal nach unten 
gehen, vermutlich kein Problem. Alles natürlich unter der Voraussetzung, 
dass du mit einem Korrekturfaktor zu einem normativen SAC, FSOATS oder 
einer FAR (Vollabsorberraum) misst.

Problematisch wird es eher, wenn die Kabel horizontal auf dem Tisch 
verlegt werden. In dem Fall ist bei einer SAC im unteren Frequenzbereich 
eine hohe Antennenhöhe notwendig, die in deiner Kammer nicht möglich 
ist. Außerdem ist der Abstand zu den Wänden sehr gering.

Bei MIL sind die Kabel ja horizontal zu verlegen. Dein Einfluss möchte 
ich nicht abschätzen, da ich die MIL-Normen nicht kenne.


Michel schrieb:
> Ok, bzgl. CISPR16, wenn der Boden nicht reflektiert sind die Ergebnisse
> zwar reproduzierbar, aber entsprechend wahrscheinlich nicht dem
> Worst-Case bei möglicher konstruktiver Interferenz? Kannst du das
> nochmal kommentieren?

Der Höhenscan hat zwei Aufgaben, einmal ist er notwendig wegen der 
Reflektionen der Groundplane und zum anderen, weil der Prüfling nicht 
immer waagerecht abstrahlt. Das zum anderen kannst du aber damit 
abdecken, dass du auch bei FSOATS in zwei Höhen misst.

Es gibt noch ein anderes Problem. Man kann zwar einen Korrekturwert 
zwischen der SAC und der FSOATS bzw. der FAR einführen, dieser ist aber 
von der Höhe der Strahlungsquelle abhängig. Da du aber nur sehr kleine 
Prüflinge hast, ist die Höhe der Strahlungsquelle immer nahezu 
identisch, so dass dies bei dir auch kein Problem darstellen sollte.

Du sollest auch mal die CISPR-Normen durschauen, die du anwenden musst, 
ob die Kabel bezogen auf deinen Prüfling vertikal oder horizontal 
anordnen musst. Ist es horizontal wirst du auf jeden Fall die größeren 
Abweichungen haben, da das Maximum sich bei horizontaler 
Antennenpolarisation ergeben wird und der geringe Abstand zur Wand einen 
Einfluss haben wird. Sind die Kabel hingegen vertikal, so ist das 
deutlich unproblematischer, da sich auch bei einer SAC im unteren 
Frequenzbereich das Maximum bei ca. 1 m Antennenhöhe ergibt.

Wenn du keinen Drehtisch hast, entbindet das dich nicht, dass du für die 
CISPR-Messungen mehrere Prüflingspositonen (Winkel) vermisst, denn es 
können sich je nach Winkel deutlich Unterschiede ergeben.


Gruß

Uwe

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


Lesenswert?

Uwe M. schrieb:
> Michel schrieb:
>> Ok, bzgl. CISPR16, wenn der Boden nicht reflektiert sind die Ergebnisse
>> zwar reproduzierbar, aber entsprechend wahrscheinlich nicht dem
>> Worst-Case bei möglicher konstruktiver Interferenz? Kannst du das
>> nochmal kommentieren?

Du hast bei der FAC andere Grenzwerte. In erster Näherung sind es die 
6dB, um die reflektierte zu berücksichtigen.

Die 1-4m height scan bei 3m messdistanz reicht aber bei 30MHz eigentlich 
nicht aus... 10m Distanz ist aber der eigentliche "golden Standard" dort 
sind's auch 4m... Eigentlich noch schlechter. Aber für 4m heightscan 
brauchst du eigentlich schon eine 5-6m Hohe kammer.

Jedenfalls ist die cispr16-1-4 die Norm, die die Test Sites beschreibt. 
Die Ansi ist in Details etwas anders. Die Mil ist bei den fundamentalen 
Sachen auch nicht sooo verschiedenen. Es geht da dann eher um den 
Aufbau, die Betriebsmodi und wie Ergebnisse interpretiert werden. 
Messgeräte usw sind durchaus ähnlich.

Selbst Automotive ist fundamental nicht wesentlich anders... Die wollen 
halt auch noch z.b. tilting beim heightscan... Angesichts des 
Öffnungswinkel der Antenne eigentlich sinnvoll.

Wie gesagt. Du brauchst auf 5 Seiten so viel Ferrit, dass die 1. 
Reflektion nicht die Antenne trifft. Zusätzlich musst du dann noch die 
Fesnel Zone abschätzen.

Bei so einer schmalen Kammer wirds aber mit der Fresnel Zone eng... Es 
gibt neuerdings umrechnungsmethoden um zwischen 3m und 30m sich das 
zurecht zurechnen. <100MHz ist aber näher als 3m schon schwierig mit der 
fernfeld Korrelation. Daher gibt's das in der Cispr Welt nicht.

Die Absorbtionsmetode, die oben erwähnt wurde ist dort möglich - wird 
aber von vielen abgelehnt, weil die Ergebnisse gerne nicht mit 
gestrahlten Messungen korrelieren.

Zum debuggen braucht's eigentlich nur eine Schirm Kabine. Über 
Distanzänderungen kann man abschätzen, ob man eine stehende Welle 
bewertet, oder nicht.... Ist halt die Frage, ob dir das tatsächlich so 
viel hilft. Eine große gtem, in die man ggf. auch reingehen kann, ist da 
IMHO wesentlich unkomplizierter und günstiger.

Es gibt von Rigips und co auch absorbierende Platten... ggf reicht dir 
schon ein mit Alufolie ausgekleideter Raum mit solchen Platten. Das 
müsste Radio, Handy&co eigentlich schon Recht gut ausblenden.

73

von Uwe M. (uwe_mettmann)


Lesenswert?

Hallo Hans,

du darfst nicht vergessen, hier geht es nicht um eine normgerechte 
Messung, sondern um entwicklungsbegleitende Messung. Klar kommen andere 
Ergebnisse raus, aber wenn man eine Messung in einer normgerechten 
Kammer und in der Kammer von Michel macht, kann man sich Korrekturwerte 
errechnen, so dass man ungefähr von den von Michel gemessenen Werten auf 
die Werte schließen kann, die sich in der normgerechten Kammer ergeben 
werden.

Deswegen braucht man auch die geänderten Grenzwerte der FAR nicht in 
Betracht ziehen, wenn die normgerechte Messung in einer SAC stattfindet, 
denn das wird auch durch die Korrekturwerte berücksichtigt.

Für die Nichteinhaltung der Fresnel Zone gilt Ähnliches. Teilweise wird 
dies auch durch die aus der Vergleichsmessung gewonnenen Korrekturwerte 
kompensiert.

Es ist halt eine alles andere als perfekte Messmethode aber wesentlich 
mehr als anderen Firmen zur Verfügung steht.

Die Absorptionsmethode braucht nicht mit einer Feldmessung korrelieren, 
denn hier ist das nur eine Vergleichsmethode. Man hat eine Feldmessung 
des Prüflings und weiß z.B., dass der Grenzwert bei einer Frequenz um X 
dB überschritten wird. Also macht man im Istzustand mit der 
Absorberzange eine Messung und weiß, dass man nach der Modifikation ein 
Wert erreichen muss, der dem jetzigen Wert minus X dB minus einem 
Sicherheitsmargin entsprechen muss.

Ich finde deine Methode mit der Schirmkabine wesentlich komplizierter 
und zeitaufwendiger, zumal Michel ja die Ferritkacheln schon hat. Er 
braucht dann nicht rumeiern (mehrere Messungen mit unterschiedlichen 
Messentfernung durchführen), sondern macht ein Sweep und hat für eine 
Antennenpolarisation und einer Prüflingsposition in einem 
Frequenzbereich schon eine brauchbare Messung. Dies wiederholt er halt 
in andern Prüflingspositionen und der anderen Antennenpolarisation. 
Klar, sind das auch nicht wenige Messungen aber doch wesentlich weniger 
aufwendig, als wenn dann zusätzlich noch verschiedene Messabstände zu 
berücksichtigen sind. Hinzu kommt, dass es in der Schirmkabine nicht nur 
ein reflektierende Fläche gibt, die man durch Messentfernungsänderung 
einigermaßen kompensieren kann, sondern mehrere reflektierende Fläche, 
so dass sich der resultierende Fehler nicht rauskompensieren lässt. 
Daher ist die Methode von Michel aus meiner Sicht wesentlich besser.

Auch die Fernfeldkorrelation ist nicht ganz so wichtig, da es eben für 
die 3 m Messentfernung in den meisten Normen bereits Grenzwerte gibt. Da 
die Prüflinge klein sind, kann man diese dann auch anwenden.

Für die MIL-Messung ist auch nicht so wichtig, dass bei 1 m die 
Fernfeldbedingungen noch nicht gegeben ist, denn ich vermute, es ist so 
in der Norm vorgeschrieben und daher messen alle gleich falsch.


Gruß

Uwe

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


Lesenswert?

Uwe M. schrieb:
> Deswegen braucht man auch die geänderten Grenzwerte der FAR nicht in
> Betracht ziehen

Im Gegenteil! Ich würde die sac/oats vergessen ohne heightscan. Wie 
gut/schlecht die Kammer ist, lässt sich über die Methoden in der 
cispr16-1-4 ermitteln. Normalized site attenuation wäre ein gängiger 
Begriff den man googlen kann. Reference Site Methode ein weiterer...

Uwe M. schrieb:
> Ich finde deine Methode mit der Schirmkabine wesentlich komplizierter
> und zeitaufwendiger, zumal Michel ja die Ferritkacheln schon hat.

Naja, er hat gesagt "einiges' aber nicht wie viele m2. Bei seinen 
abmessungen würde ich von mindestens 10m2 ausgehen. Also 1,5x1,5m hinter 
dem prüfling und zumindest soviel an den 4 flächen zwischen Antenne und 
prüfling.

Zwischen 10m2 und 30m2 (das sind 300kg-1tonne!) wird irgendwo sein 
Optimum liegen für die 3m Distanz. 1m ist IMHO unkritischer.

Nur zum Vergleich: meine SAC wird mit 3t ausgekleidet (ca 4x7x3,5m 
innenmaß). Damit das dann eine FAC wird kommen noch ein paar m2 am Boden 
dazu. Da kommt schon was zusammen...

20cm Hybrid Absorber düften für immunity i.o sein... Für Emission eher 
erst über 1ghz richtig "greifen" aber ohne die Type zu kennen... Da 
gibt's durchaus auch "wunderdinger", die dann aber nach oben hin bald 
abfallen.

Wobei ich immer noch die GTEM in erwägung ziehen würde. Da hast du nur 
1ne fläch mit Absorber-der Rest soll reflektieren. 61000-4-20 enthält 
dazu ziemlich wertvolle Informationen. Vorallem für immunity Tests ist 
die interessante mit meinem kleinen 10W verstärker mache ich z.b locker 
20V/m. Das wird über eine Antenne schon teuer.

Ein nicht zu unterschätzendes Problem sind übrigens die störungen von 
außen! Du willst kommerziell zumindest 80dB Schirmdämpfung, damit der 
lokale Radiosender udgl. nicht im Messergebnis zu sehen ist.

Ich würde daher irgend einen Keller tief unten bevorzugen...

Bei einem Kunden haben wir WLAN Antennen verglichen im ehemaligen 
"Luftschutzbunker" (also Keller mit extra dicker Decke usw). Das ging 
erstaunlich gut! Bis auf die Laptops war auf der Antenne kein störer 
sichtbar. Beton ist übrigens gar kein schlechter Absorber, wenn das 
verwendete Gestein passt.

73

von Uwe M. (uwe_mettmann)


Lesenswert?

Hans W. schrieb:
> Uwe M. schrieb:
>> Deswegen braucht man auch die geänderten Grenzwerte der FAR nicht in
>> Betracht ziehen
>
> Im Gegenteil! Ich würde die sac/oats vergessen ohne heightscan. Wie
> gut/schlecht die Kammer ist, lässt sich über die Methoden in der
> cispr16-1-4 ermitteln. Normalized site attenuation wäre ein gängiger
> Begriff den man googlen kann. Reference Site Methode ein weiterer...

Hallo Hans,

den Ansatz über NSA würde ich nicht wählen, da ich sowieso nicht die 
Chance sehe, dass die Anforderungen eingehalten werden.

Es ist doch so, dass Michel sicherlich ein externes EMV-Labor aufsucht, 
bei dem er die finalen Prüfungen durchführt. Für ihn ist nun wichtig, 
dass seine Vormessungen sich in dem Labor bestätigen. Also macht es 
Sinn, Korrekturwerte von seinem Labor zu dem externen EMV-Labor zu 
ermitteln. Dies kann z.B. geschehen, in dem er einen Balkengenerator 
oder ein Pulsgenerator verwendet und diesen über ein Kabel und einem 10 
dB Dämpfungsglied mit der Antenne verbindet (vermutlich wird er 2 
Antennen benötigen, um den Frequenzbereich von 30 bis 1000 MHz 
abzudecken). Dies Konstruktion vermisst er einmal in seiner Kammer und 
das andere Mal in der Kammer des EMV-Labors. Die Ergebnisse seiner 
Kammer subtrahiert er von den Ergebnissen des EMV-Labors und hat so 
Korrekturwerte, die er zu seinen Ergebnissen addiert, um die zu 
erwartenden Ergebnissen in dem EMV-Labor zu erhalten.

Wenn nun sein externes EMV-Labor eine SAC hat, muss er bei seinen 
Messungen die SAC-Grenzwerte heranziehen und bei einer FAR eben die 
FAR-Grenzwerte.

Natürlich sollte er schon aus eigenem Interesse auch eine NSA-Messung 
durchführen, so dass er weiß, wie gut oder schlecht seine Kammer ist. 
Wenn er viele Messstützpunkte nimmt, sieht er auch Resonanzen und kann 
versuchen seine Kammer zu optimieren.

Natürlich kann man auch die Abweichung zu der NSA ermitteln und diese 
dann als Korrekturwerte heranziehen. Das hat aber einen entscheidenden 
Nachteil. Er muss in seiner Kammer die NSA für die FAR bestimmen und 
somit auch für seine späteren Messungen die FAR-Grenzwerte heranziehen. 
Ich vermute, dass das externe EMV-Labor eine SAC hat und somit werden 
dort die SAC-Grenzwerte herangezogen. Die FAR-Grenzwerte sind aber so 
gewählt, dass der Prüfling meist schärfer bewertet wird (ist abhängig 
von der Frequenz und der Antennenpolarisation, so dass es auch 
Konstellationen gibt, in denen sind die FAR-Grenzwerte lascher sind). Es 
ist dann zwar meist auf der sicheren Seite, aber das bedeutete eventuell 
mehr Entstörmaßnahmen, die ja das Produkt teuer machen. Besser ist es 
nicht die FAR als Referenz zu nehmen, sondern das Labor, in dem er die 
Abnahmemessung durchführen lässt. Ungeachtet dessen ist es natürlich 
sinnvoll, dass er das Gerät so entwickelt, dass es ein Margin zum 
Grenzwert hat.

Noch ein Problem gibt es, wenn er eine Korrektur bezogen auf die NSA 
verwendet. Wenn nun bei einer kritischen Frequenz sein Gerät bei seinen 
Messungen nur 2 dB unter dem Grenzwert liegt, kann es z.B. in dem 
EMV-Labor den Grenzwert um 2 dB reißen. Der Grund ist, dass die NSA um 4 
dB vom NSA-Sollwert abweichen darf. Hat das EMV-Labor ausgerechnet bei 
der kritischen Frequenz diese Abweichung bekommt er eine FAIL-Prüfung. 
Auch aus diesem Grund, ist es sinnvoll die Korrekturwerte bezogen auf 
das externe Labor zu ermitteln.


Hans W. schrieb:
> Uwe M. schrieb:
>> Ich finde deine Methode mit der Schirmkabine wesentlich komplizierter
>> und zeitaufwendiger, zumal Michel ja die Ferritkacheln schon hat.
>
> Naja, er hat gesagt "einiges' aber nicht wie viele m2. Bei seinen
> abmessungen würde ich von mindestens 10m2 ausgehen. Also 1,5x1,5m hinter
> dem prüfling und zumindest soviel an den 4 flächen zwischen Antenne und
> prüfling.

Ich würde es erstmal damit versuchen, nur die Fläche zwischen Prüfling 
und Antenne mit Ferritkacheln auszukleiden.

Wenn er ganz auf Bodenabsorber verzichtet, muss er Messungen in mehreren 
festen Antennenhöhen durchführen und jeweils das maximale Ergebnis zur 
Bewertung heranziehen.


Gruß

Uwe

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


Lesenswert?

Uwe M. schrieb:
> Noch ein Problem gibt es, wenn er eine Korrektur bezogen auf die NSA
> verwendet. Wenn nun bei einer kritischen Frequenz sein Gerät bei seinen
> Messungen nur 2 dB unter dem Grenzwert liegt, kann es z.B. in dem
> EMV-Labor den Grenzwert um 2 dB reißen. Der Grund ist, dass die NSA um 4
> dB vom NSA-Sollwert abweichen darf. Hat das EMV-Labor ausgerechnet bei
> der kritischen Frequenz diese Abweichung bekommt er eine FAIL-Prüfung.
> Auch aus diesem Grund, ist es sinnvoll die Korrekturwerte bezogen auf
> das externe Labor zu ermitteln.

Das ist eigentlich genau der Grund, warum eine NSA/rsm messung Sinn 
ergibt. Du kennst damit die schwächen deiner Kammer. Außerdem kannst du 
noch mit cispr16-4-2 die messunsicherheiten abschätzen. Das 
akkreditierte Labor muss unter ca 6dB sein. Wenn bei dir 10dB 
herauskommen würde, weil du zwischen 100 und 200MHz ein Problem hast, 
dann müsstest du dort im Extremfall 16dB Abstand vom Grenzwert 
einhalten, damit du sicher durchkommst. Das kann dann schon 
problematisch mit dem Abstand zum Rauschen sein.

Auch bei relativen Messungen kannst du durch den leicht veränderten 
Aufbau dir ins Knie schießen, wenn du nicht weißt, wo deine schwächen 
sind.

Vergleiche zwischen Kammern sind schon gut und auch irgendwo notwendig. 
Nur rein darauf verlassen ist nur eine bedingt gute Idee, wie ich finde.

Ich würde mir an seiner Stelle 2 günstige biconische von z.b. tekbox 
holen und damit die Kammer einmessen. Die kleinen bicons sind auch 
klein. Damit gehen die im unteren nicht in Resonanz und die Abstände zu 
den wänden werden günstiger.

SAC würde ich wegen des nicht möglichen heightscans nicht machen. Mit 
SAC grenzwert-6dB (wegen der fehlenden reflektion) bist du schon gut 
dabei bei einer FAR. ansonsten Mal die Unterschiede in den Grenzwerten 
ansehen... Die Methoden gelten immerhin als äquivalent.

Ich werde meine jedenfalls "sauber" einmessen. Sooo aufwändig ist das 
dann auch wieder nicht. ETSI TS 102 321 ist dazu übrigens eine nette 
Referenz die man gratis bekommt.

Uwe M. schrieb:
> Ich würde es erstmal damit versuchen, nur die Fläche zwischen Prüfling
> und Antenne mit Ferritkacheln auszukleiden.

In dem etsi Dokument gibt's ein paar Ideen, auf die es ankommt.

Mit dem öffnungswinkel der empfangsantenne kann man schon gut 
abschätzen, wo man reflektionen dämpfen muss. Oben, unten und Seiten 
zwischen Antenne und prüfling sowie dahinter. Wahrscheinlich werden da 
1,5x1,5m flächen schon viel helfen.

Das ist aber alles vergebens, wenn du den Rundfunk von außen nicht 
unterdrückst. Da muss die Schirmung passen... Ich werde ohnehin die 
nächsten Wochen Fotos vom Aufbau machen... Ich kann da bei interesse ja 
mal was Posten.

Der Aufwand, der da in der Aufbauanleitung beschrieben wird, ist aber 
schon enorm.

von Uwe M. (uwe_mettmann)


Lesenswert?

Hallo Hans,

es haben beide Verfahren ihre Berechtigung.

Mit der NSA-Messung überprüft man seinen Messplatz. Wenn die NSA 
eingehalten wird, kann man den Messplatz ohne große Einschränkungen für 
seine Messungen von Prüflingen verwenden und die gemessenen Ergebnisse 
mit den in der Norm angegebenen Grenzwerte bewerten.

Wenn die NSA nicht eingehalten wird, muss man bei dieser Frequenz den 
Grenzwert eben um den Wert reduzieren, um den die NSA überschritten 
wird.

Wenn nun aber die Abweichung zur NSA recht hoch ist, führt das nun dazu, 
dass Entstörmaßnahmen am Produkt ergriffen werden müssen, die eigentlich 
nicht notwendig sind. Das eigentliche Ziel, durch die Vormessungen 
Kosten zu sparen, wird in der Form erreicht, dass weniger Kosten für 
externe Prüfungen anfallen, allergings die Herstellungskosten des 
Produktes sind höher und ab einer gewissen Stückzahl fressen diese 
Mehrkosten dann die eingesparten Laborkosten auf.

Noch kritischer wird es, wenn man keine Bodenabsorber hat, aber aufgrund 
des nicht möglichen Höhenscans die NSA für eine FAR heranziehen möchte. 
Bei nur einer Antennenhöhe wird dann die NSA sehr deutlich 
überschritten. Bei zwei Antennenhöhen reduzieren sich die Abweichungen, 
sind aber immer noch hoch. Wenn dann die Abnahmemessungen in einer SAC 
durchgeführt wurden, man selbst aber gegen die Grenzwerte der FAR 
gemessen hat, kommt noch der Sicherheits-Abstand hinzu, der in Norm 
berücksichtigt wurde, weil sich der SAC-Grenzwert nicht in den 
FAR-Grenzwert umrechnen lässt.

Daher halte ich das Verfahren mit dem Korrekturwert zu dem EMV-Labor, in 
dem die finalen Messungen durchgeführt werden, für einen gangbaren Weg. 
Es ist richtig, dass diese Vorgangsweise problematisch ist, weil die 
Abweichungen in der eigenen Kammer von vielen Faktoren abhängig ist, so 
z.B. deutlich von der Abstrahlcharakteristik der Sendeantenne abhängig 
ist. Da bei der Messung eines Prüflings ja der Prüfling die Sendeantenne 
kann der ermittelte Korrekturfaktor nicht genau passen.

Letztendlich sehe ich das so, mit der NSA-Messung optimiert man seine 
Kammer und damit man nicht zu viel Abstand zum Grenzwert vorhalten muss, 
ermittelt man zusätzlich frequenzabhängige Korrekturwerte zur Kammer des 
EMV-Labors, indem die Abnahmemessungen durchgeführt werden. Das sehe ich 
als gangbaren Weg, wenn die eigene Kammer die NSA nicht einhält.

Michele hat noch einen großen Vorteil, den ich in meinen Überlegungen 
schon berücksichtigt habe. Seine Prüflinge sind klein, somit kann man 
davon ausgehen, dass die Strahlungsquelle des Prüflings immer an der 
selben Stelle ist. Abweichung durch Reflektionen z.B. am Boden wirken 
sich vergleichbar ähnlich aus.

Im Grunde wäre mein Verfahren, Optimierung der eigenen Kammer anhand der 
einzuhaltenden NSA und bei der Messung des Prüflings Berücksichtigung 
der frequenzabhängigen Korrekturwerte zu dem EMV-Labor, in dem die 
finalen Messungen durchgeführt werden.

Ich würde auch Ferritabsorber zwischen Antenne und Prüfling vorsehen. 
Wenn das nicht geht, würde ich etwas zähneknirschend ohne Absorber 
messen, dann aber mit mehreren Antennenhöhen.

Letztendlich wird sich erst in der Praxis zeigen, welches Verfahren sich 
als am besten bewährt.

Übrigens danke für den Hinweis auf die technical Report der ETSI. Ich 
kannte nur die NSA-Messung entsprechend der CISPR16-1-4 und der ANSI für 
die SAC und die FAR.

Interessant ist allerdings, dass die ETSI in ihren Messnormen diesen 
technical Report nicht anwendet, sondern eine Messung nach der 
Substitutionsmethode, die im Prinzip auch einen Korrekturwert der Kammer 
ermittelt und diesen bei der Bewertung gegen den Grenzwert mit 
berücksichtigt.

Wer also die Qualität seiner Messstrecke entsprechend dem technical 
Report optimiert und dann die Messung entsprechend der anzuwendenden 
ETSI-Norm durchführt, verfährt vergleichbar zu meiner hier dargestellten 
Lösung.

@Michele
Für dich könnte der technical Report ETSI TS 102 321 sehr interessant 
sein, denn im Gegensatz zu CISPR- und EN-Normen, die doch einiges 
kosten, sind solche ETSI-Dokumente und auch Normen kostenlos:

https://www.etsi.org/deliver/etsi_ts/102300_102399/102321/01.01.01_60/ts_102321v010101p.pdf


Hans W. schrieb:
> Das ist aber alles vergebens, wenn du den Rundfunk von außen nicht
> unterdrückst. Da muss die Schirmung passen...[/quote]
Dir ist das sicherlich bekannt, ich möchte ganz klar aber dennoch für 
die Mitleser hier ergänzen, es kommt nicht nur auf die Schirmung der 
Kabine an, sondern die Kabel, die in die Kammer gehen, müssen gefiltert 
sein, denn das wird häufig zu wenig berücksichtig und sich dann 
gewundert, dass man viele Störungen von außen misst. Wenn man ein Kabel 
in eine geschirmte Kabine führt, ist das Kabel außerhalb der Kammer eine 
Empfangsantenne und der Kammer eine Sendeantenne, so dass die Störungen 
so von außen in die Kammer geschleppt werden.


Hans W. schrieb:
> Ich werde ohnehin die
> nächsten Wochen Fotos vom Aufbau machen... Ich kann da bei interesse ja
> mal was Posten.

Ja, das ist interessant. Ich denke auch, dass das für Michele sehr 
hilfreich sein wird.


Gruß

Uwe

von Pandur S. (jetztnicht)


Lesenswert?

Gewaltiger Aufwand fuer ein paar Messungen. Ich dachte, die mache man 
immer erst am Schluss fuer die Papers, wenn ein Kunde die haben will.
Und dass man vorher selbst Messungen macht. Und Simulationen.
Ich denke Simulationen sind guenstiger wie eine eigene Kammer. Wenn man 
einmal eine solche Messung gemacht hat, ist der Stoerer ja bekannt, dann 
kann man mit Simulationen und Massnahmen verbessern.

Ich wuerd mich uebrligens fuer Simulationen empfehlen.

von Uwe M. (uwe_mettmann)


Lesenswert?

Was ist das Schlimmste und Teuerste, was passieren kann?

Wenn bei den finalen Paper-Messungen das Produkt durchfällt, denn dann 
muss eventuell die Markteinführung verschoben werden und das kostet 
richtig, weil es keinen Umsatz durch den Verkauf entfällt.

Wir sind noch längst nicht so weit, dass alles perfekt simuliert werden 
kann, denn sonst wäre die Paper-Messung nicht so häufig Fail-Messungen.

Eine Absorberkammer, in denen man Messungen durchführen kann, dessen 
Ergebnisse in etwa Messergebnisse in dem externen EMV-Labor entsprechen, 
hat auch den Vorteil, dass in verschiedenen Entwicklungsstadien 
Messungen schnell und zeitnah durchgeführt werden können und so schon im 
frühem Stadium EMV-Maßnahmen einfließen. Diese sind in der Produktion 
wesentlich günstiger, als wenn später EMV-Maßnahmen einfließen müssen.

Man darf halt nicht nur die Kosten so einer EMV-Kammer sehen, sondern 
auch die Vorteile. Leider lassen sich die Vorteile im Vorfeld schlecht 
kalkulieren und wenn man so etwas versucht, möchten die Verantwortlichen 
das Risiko (dass es z.B. zu einer verspäteten Markteinführung kommen 
kann) nicht sehen.


Gruß

Uwe

von Pandur S. (jetztnicht)


Lesenswert?

Ich bin im Bereich der Simulation taetig, und gehe dabei auch an 
Kongresse. Schaue mir da jeweils die Demos, und Vortraege der Benutzer 
an. Eine Simulation ist natuerlich nur so gut wie die Daten. Man hat am 
Liebsten moeglichst wenig Daten, dann geht's schneller. Also die Leute 
welche simulieren haben's schon drauf. Man kann also eine Leiterplatte 
im Gehaeuse mit N- Schrauben anschrauben. N als Parameter. Da ist ein 
schneller Chip drauf, Trafo, Lueftungsschlitze. Nun kann man den Trafo, 
und den schnellen Chip(Stoerer) verschieben, die Lueftungsschlitze auch, 
um die Abstrahlung zu minimieren. Genuegen nun 4, 6, 8 oder 10 
Schrauben. Filter an den Buchsen auch gleich. Das kann man nun machen, 
anstelle von 5 oder mehr Prototypen, mit denen man jeweils ins Labor 
geht. Die Software ist allerdings auch 20k pro Jahr, der Bediener ist 
von der teuren Sorte ... das leistet man sich als Firma nur wenn man's 
auslasten kann.
Was zur Zeit ganz heiss simuliert wird sind erwartungsgemaess e-Autos. 
Da hat man also die Antriebs Verkabelung, mit 3x 600A mit PWM drauf, 42V 
Hilfsantriebe, Klima, daneben Steuerkabel, Sensorkabel, Rueckfahrkamera, 
allenfalls noch ein Radarsystem, Lidar, und das Handy sollte immer auch 
noch funktionieren, ohne zu stoeren. Das Ganze baut man nicht so schnell 
mal auf um im Labor zu messen. Im Labor muss es dann schon passen. Das 
wird alles 3D gerechnet, mit einer Aufloesung wo auch eine Schirmung auf 
die Einzeldraehte aufgedroeselt wird.

: Bearbeitet durch User
von Gerd E. (robberknight)


Lesenswert?

Pandur S. schrieb:
> Man kann also eine Leiterplatte
> im Gehaeuse mit N- Schrauben anschrauben. N als Parameter. Da ist ein
> schneller Chip drauf, Trafo, Lueftungsschlitze. Nun kann man den Trafo,
> und den schnellen Chip(Stoerer) verschieben, die Lueftungsschlitze auch,
> um die Abstrahlung zu minimieren. Genuegen nun 4, 6, 8 oder 10
> Schrauben. Filter an den Buchsen auch gleich. Das kann man nun machen,
> anstelle von 5 oder mehr Prototypen, mit denen man jeweils ins Labor
> geht.

Klingt spannend.

In welcher Form werden da die Daten benötigt um solche Simulationen 
machen zu können?

Ich frage deshalb weil bei uns in der Firma ein großer Teil der Geräte 
aus Fertigmodulen anderer Hersteller besteht die dann passend 
zusammengestellt und mit eigenen Platinen ergänzt werden. Und die 
Hersteller dieser Fertigmodule sind oft etwas zurückhaltend was Daten 
angeht...

Also z.B. ein Netzteil oder ein Industrial-PC-Mainboard wären übliche 
solcher Module. Auf dem Mainboard sind z.B. komplexe Multiphasen-Wandler 
drauf und von denen komme ich nicht an die Datenblätter ran.

Bisher bleibt da nur Vorselektieren der Module mit begrenztem eigenem 
Precompliance-Equipment und dann entwicklungsbegleitendes Messen im 
EMV-Messlabor.

Beitrag #7808860 wurde vom Autor gelöscht.
von Hans W. (Firma: Wilhelm.Consulting) (hans-)


Lesenswert?

Gerd E. schrieb:
> Klingt spannend.

Tut es. In der Realität aber als alleinige Maßnahme sinnlos!

Du bräuchtest namlich nicht nur 1ne schnell schaltende Node, sonder 
100te und von keiner kennst du die tatsächlich wichtigen Parameter 
(damit meine ich nicht unbedingt die Zahlenwerte, sondern, ob der 
Parameter tatsächlich wichtig ist).

Schau dir einfach mal einen primitiven Motor Umrichter an:
Wo hörst du z.b. bei der Modellbildung der Module auf?
Wie berücksichtigst du die Gate Treiber?

Gate Treiber verursachen Störungen in ganz anderen Frequenzbereichen als 
die Leistungshalbleiter und die Substrate in den Leistungsmodulen sind 
auch verhältnismäßig komplexe Geometrien.

Diese akademischen Problem, die gerne dem Management vorgeführt werden, 
sind immer etwas Kurzsichtigkeit.

EMV geht von quasi DC bis einige GHz ("demnächst" 40 +-).
Zusätzlich hast du für jedes Phänomen Emission und Immunity zu 
berücksichtigen.

Da tust du dir in der Simulation als Gesamtsystem schon extrem schwer.

Weiteres Beispiel: Bei der störfestigkeitsprüfung fällt auf, dass 
irgendwas mit einer Strommessung nicht passt. Von einem opamp der HF 
"sieht" und das demoduliert, bis zu kompensationsshunts, die bei 
Frequenz X einen DC Offset bekommen habe ich da schon vieles gesehen.

Sowas findest du nicht in der Simulation, weil du schlicht zu wenig über 
die Bauteile weißt.

Im Messlabor kannst du Mal das Gehäuse wegnehmen (hilft teilweise 
tatsächlich) oder Dichter machen und ggf. Bauteile gegen andere Typen 
tauschen und machst meinetwegen 10 Versuche. Daheim  überlegst du dir 
später (gerne mit Simulation als Unterstützung) wie das sich hoffentlich 
ändernde Fehlerbild in den Versuchen mit den Änderungen zusammenhängt.

Was ich damit sagen will: Simulation ist schon ein gutes und wichtiges 
Tool. Ganz ehrlich habe ich bisher aber kein einziges Projekt gesehen, 
wo eine 3d FEM/BEM/... Simulation bei der EMV Fehlersuche tatsächlich 
etwas beschleunigt hätte.

Wenn du den Fehler einmal kennst, ist die Simulation durchaus ein 
äußerst wertvolles Hilfsmittel.

Im Vorfeld Komponenten zu bemessen kann man natürlich gut in der 
Simulation (Achtung: Teilproblem!)

Auch Details wie das Reglerverhalten von PFCs usw lässt sich super über 
Simulationen optimieren.

Die kontinuierliche Verifikation im Labor und den Endcheck ersetzen 
kannst du aber nicht.

Übrigens ist ein EMV Labor eigentlich billig, wenn du es auslasten 
kannst.

Mit 1-2millionen Gesamtkosten bist du gut dabei im Neukauf, wenn du 
keine speziellen Prüflinge hast. 1,5M€/15 Jahre ist in etwa das, was 
dich ein EMV Techniker, der mehr als die Knöpfe drücken kann, kostet.

Zum Auslasten brauchst du aber 2-3 Techniker und eine entsprechende 
Anzahl an Entwicklungsprojekten.

Ich habe Hardware und Lizenzkosten für CST von vor 10-15 Jahren im 
Kopf... Ka wie sich das geändert hat. In Relation zu den Betriebskosten 
von einem EMV Labor war das aber auch kein Schnäppchen!

In den wenigsten Fällen hast du Messtechnik und Simulation gemeinsam im 
Haus. Noch seltener geht das Hand in Hand. Dort sehe ich langfristig 
tatsächlich Potential und einen möglichen Business Case für mich...

Zuerst braucht man aber eine gesicherte Messtechnik... Ohne Verifikation 
ist jede Simulation wertlos...

Ein weiterer Grund, warum ich oben von NSA usw geschrieben habe. Wenn du 
die Kammer charakterisiert hast, kannst du sie auch entsprechend in 
einer Simulation berücksichtigen... oder auch ableiten wie deine 
Ergebnisse in einem anderen Labor aussehen könnten (Stichwort 
messunsicherheiten).

Ist halt insgesamt ein komplexes Thema.

Achja, die Schirmung von meiner Kammer steht jetzt :) Detail Fotos muss 
ich aber erst sichten... Knipse so 5-10 Fotos am Tag.

73

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.