EMV-Messungen

Echtzeit-Spektrumanalysatoren helfen bei Abnahmetests und Marktzulassung

| Redakteur: Hendrik Härter

EMV-Verhalten beurteilen: Ein Spektrumanalysator zusammen mit der EMV-Option beurteilt am Schaltungsentwurf das EMV-Verhalten
EMV-Verhalten beurteilen: Ein Spektrumanalysator zusammen mit der EMV-Option beurteilt am Schaltungsentwurf das EMV-Verhalten

EMV-Messungen im Entwicklungsprozess sowie Pre-Compliance-Tests sollen sicherstellen, dass ein Produkt die Abnahmetests besteht und die Marktzulassung erhält. Wir zeigen Ihnen, worauf Entwickler achten sollten.

Jedes elektrische Produkt muss vor der Marktzulassung auf seine elektromagnetische Verträglichkeit, kurz EMV, getestet werden. Viele Entwicklungsabteilungen beurteilen und optimieren das EMV-Verhalten von Produkten bereits während der Designphase. Sie vermeiden damit mehrfache und somit kostspielige Entwicklungsdurchläufe und schaffen mit einer reibungslosen Zertifizierung den termingerechten Markteintritt.

Um elektrische oder elektronische Neuentwicklungen normgerecht nach den gesetzlichen EMV-Vorschriften und -Grenzwerte zu prüfen, ist entweder ein eigenes EMV-Prüflabor oder das eines externen Dienstleisters notwendig. Das ist allerdings für kleine und mittelständische Unternehmen für entwicklungsbegleitende Tests zu teuer. Doch nicht jede Zwischenmessung muss einer Abnahme gleichen. Meist reicht eine kurze Diagnose des Störverhaltens.

Für solche Anwendungen bieten sich beispielsweise Spektrumanalysatoren mit einer EMV-Option an [1]. Sie ermöglichen EMV-Messungen im eigenen Entwicklungslabor. Rohde & Schwarz beispielsweise bietet für diese Zwecke die EMI-Option R&S FSV-K54 für seinen Echtzeit-Spektumanalysator R&S FSVR und den R&S FSV an.

Gestrahlte und geleitete Messung

Mit entwicklungsbegleitenden EMV-Messungen will sich der Entwickler eine möglichst umfassende Vorstellung über das grundsätzliche Funkstöremissionsverhalten des Produkts verschaffen und eventuelle Probleme frühzeitig erkennen. Er bindet damit die EMV-Konformität in den Entwicklungsprozess des Produkts mit ein. Die Überwindung der letzten Hürde „Zertifizierung“, also der Nachweis der Einhaltung der vorgegebenen Grenzwerte, ist dann meist nur noch Formsache.

Im Entwicklungsprozess sucht man meist gezielt einzelne kritische Störsignalamplituden, die zuvor im EMV-Labor als Schwachstellen identifiziert wurden. Grundsätzlich geht es dabei um die Abstrahlung aus dem Gehäuse (gestrahlte Messung) sowie um die Störeinflüsse aus den angeschlossenen Kabeln (geleitete Messung). Der Entwickler überprüft zum Beispiel die Wirksamkeit von Änderungen und zusätzlichen Schirmmaßnahmen.

Den Frequenzbereich im Überblick

Bei den Messungen geht er folgendermaßen vor: Zunächst muss sich der Entwickler einen schnellen Überblick über den Frequenzbereich machen und lässt sich mit EMI-Messdetektoren (EMI: Electromagnetic Interference) die Spitzen- und Mittelwerte anzeigen. Dabei ist auf kurze Messzeiten zu achten. Der Spektrumanalysator sollte deshalb nach einem schnellen Sweepablauf gleichzeitig mehrere Kurven darstellen können. So erhält der Entwickler einen schnellen Überblick über das Störverhalten des Produkts.

Kritische Frequenzen mit Signalpegeln um oder über den Grenzwerten werden im Detail untersucht. Diese Endmessung dauert mindestens eine Sekunde und erfasst auch Einzelimpulse oder niedrige Pulsfrequenzen. Außerdem wird für die Nachmessung ein Endmessdetektor, beispielsweise der Quasi-Peak oder CISPR-AV, verwendet. Das Messgerät muss den Anforderungen der CISPR (Internationales Sonderkomitee für Funkstörungen) im zivilen Bereich oder gegebenenfalls militärischen Anforderungen entsprechen. Für diese Messung benötigt der Entwickler einen Spektrumanalysator mit Zero-Span-Einstellung oder einem speziellen Mess-Marker.

Ergänzendes zum Thema
 
Spektrumanalyse in der EMV

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