Pre-Compliance-Test und EMI-Anforderungen

Wie Sie als EMV-Quereinsteiger brauchbare Messergebnisse erzielen

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Der Spektrum-Analysator und was er bieten sollte

Eine gute und günstige Möglichkeit bietet ein Spektrum-Analysator mit integrierten EMI-Filtern und dem Quasi-Peak-Detektor. So eine Lösung ist beispielsweise die Serie DSA800er von Rigol. Kombiniert man diesen mit einer, an CISPR16 angelehnten Netznachbildung, lassen sich bereits gute Ergebnisse für leitungsgebundene Störungen erzielen. Um diese Ergebnisse absolut bewertbar machen zu können, müssen Korrelationsmessungen erfolgen.

Im Idealfall hat man zwischen zwei bis drei Berichte von zertifizierten Zulassungsmessungen (bestanden oder durchgefallen) und kann exakt diese getesteten EUTs (Equipment Under Test) mit dem Pre-Compliance-Testsystem im eigenen Labor nachmessen. So erhält man eine Aussage, wie weit das eigene Messergebnis von der echten Messung im EMV-Labor entfernt ist und kann das bei zukünftigen Messungen mit einplanen. Auch für relative Messungen können Spektrum-Analysatoren gut verwendet werden. Ein Beispiel hierfür ist die Echtzeit-Überprüfung von Entstörungsmaßnahmen. Dabei lassen sich leitungsgebundene Störungen relativ einfach und gut selber vormessen.

Wesentlich schwieriger wird es, wann man die Abstrahlung messen möchte. Anstatt einer Netznachbildung, welche die leitungsgebundenen, hochfrequenten Störungen auskoppelt, wird eine Antenne verwendet, um die Abstrahlung zu erfassen. In einem Raum ohne Unterdrückung der Reflexionen wird die abgestrahlten Frequenzen mehrfach empfangen (Reflexionen an den Wänden). Zudem misst man ohne Abschirmung des Raumes gegen Fremdeinstrahlung von außen jegliche Signale der Umgebung mit wie Mobilfunk oder FM-Radio.

Messungen mit der TEM-Zelle

Ohne entsprechende Vorkehrungen kann man kaum aussagekräftige Ergebnisse erzielen. Zumal noch hinzukommt, dass ein Spektrum-Analysator das ganze Spektrum auf einmal empfängt. Das ist einer der kritischsten Unterschiede zum Messempfänger. Der Empfänger hat einen schmalbandigen, abstimmbaren Bandpass vorgeschaltet, so dass nur kleine Teile des Frequenzbandes den Empfänger erreichen und selektiv gemessen werden kann.

Im schlimmsten Fall wird der Eingang eines Spektrum-Analysators von einem starken Störer der Umgebung, außerhalb des gemessenen Frequenzbandes, das beispielsweise FM-Radio-Sender umfasst, übersteuert und der Eingangsverstärker generiert selbst Störungen, welche dargestellt werden. Diese stammen allerdings nicht vom EUT.

Es gibt trotzdem Möglichkeiten, qualitativ eine Aussage über die Performance seines Messobjektes zu bekommen. Dazu gehören beispielsweise Freifeldmessungen mit EMV-Zelten. Eine weitere Möglichkeit bei kleinen DUTs ist der Einsatz von TEM-Zellen. Ein Beispiel ist die im Bild 3 zusammen mit dem Rigol DSA815 dargestellte TEM-Zelle. Nahfeldsonden wie das NFP-3-Set von Rigol sind ein weiterer Teil eines Pre-Compliance-Paketes. Die Sonden werden verwendet, um aufgespürte Probleme aus Messungen mit der TEM-Zelle einzugrenzen und punktgenau die Quelle der unerwünschten Abstrahlung zu finden.

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