Prüfumgebungen für die EMV sind z.B. Absorberkammern, Crawford- oder GTEM- Zellen oder offene Wellenleiter sowie die Bestrahlung im Freifeld. Eine moderne Möglichkeit liegt in der Verwendung einer Modenverwirbelungskammer.
Verfahren zur Prüfung der Störfestigkeit von Geräten sind u.a. beschrieben in [1,], [2], [4].
Modenverwirbelungskammern stellen Prüfumgebungen dar, die in der Elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) besonders im Rahmen von Störfestigkeitstests eingesetzt werden. Dazu wird in einem elektromagnetischen Hohlraumresonator, der bei einer Frequenz oberhalb seiner 60-ten Eigenmode betrieben wird, ein asymmetrisch geformtes, drehbar gelagertes Blech, der sogenannte Modenrührer oder Stirrer, eingebaut und stufenweise oder kontinuierlich gedreht. Für verschiedene Stirrerpositionen werden im Resonator viele irreguläre Moden angeregt oder beim kontinuierlichen Verfahren Mittelwerte gebildet. Das System ist so zu konzipieren, dass die über alle Stirrerpostionen gemittelte elektrische Feldstärke in einem Teil des Resonators für Frequenzen oberhalb einer von den Dimensionen des Resonators abhängigen unteren Grenzfrequenz, folgende Eigenschaft aufweist: Ihr Betrag ist konstant, ihre Richtung und Polarisation ist gleichverteilt.
Literatur
- Schwab, A. und Kürner, W.: Elektromagnetische Verträglichkeit, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2011, S. 349ff
- DIN EN 61000-4-3 (VDE 0847 Teil 4-3) Störfestigkeit gegen hochfrequente elektromagnetische Felder (Prüfnorm)
- IEC 61000-4-21 Electromagnetic Compatibility (EMC) Part 4: Testing and measurement techniques, Section 21: Reverberation Chamber Test Modes, Version 10.08.2001
- MIL-STD 461 F
- David Pozar, Microwave Engineering, John Wiley & Sons, 3rd edition 2005
- Website:http://tu-dresden.de/die_tu_dresden/fakultaeten/fakultaet_elektrotechnik_und_informationstechnik/eti/te/forschung/labor#normal_MV
Messung der im zeitlichen Mittel in eine Schaltung einkoppelnde Leistung
Das Forschungsprojekt hat zum Ziel, die von der Schaltung einem bekannten externen Feld entnommene Leistung zu messen. Die Kenntnis dieses Wertes erlaubt dem Entwickler eine gezielte Anwendung von EMV – Maßnahmen zur Sicherstellung der Störsicherheit.
Zur Erreichung dieses Ziels ist ein Modenverwirblungskammer (MVK) mit hoher Güte nötig, da nur in einer MVK das auf eine eingebrachte Schaltung wirkende Feld nicht durch Ausrichtung des Prüflings verändert werden kann; die hohe Güte stellt sicher, dass eine Messung der Differenz zwischen eingespeister und austretender Leistung korrekt vorgenommen werden kann. Feldverteilung, der Einfluss des Prüflings und die statistische Auswertung der Messergebnisse erfordern dabei einen hohen Aufwand.
Bereits erreichte Ziele:
- Entwurf einer quaderförmigen MVK für Frequenzen oberhalb von 800 MHz, Aufbau und automatisierte Kalibrierung einer MVK auf Basis eines Quaders (04/2011)
- Aufbau und automatisierte Kalibrierung einer MVK auf Basis eines Halbellipsoiden (09/2011)
- erste Messungen mit einfachen Prüfkörpern (Schaumstoffklotz, Kupferfolie, Babyphone, Mobiltelefon, WLAN-Karte, Bluetooth-Headset) (09/2011)
- Elimieren von Fehlerquellen (Antennenanpassung, Fehlanpassung der Meßgeräte) (01/2012)
- Statistische Reihenmessungen an Prüflingen (01/2013)
Die Patentierung des Verfahrens ist eingeleitet.
Im nächsten Schritt ist eine Korrelation mit den Ergebnissen einer normgerechten Störfestigkeitsprüfung geplant. Für die benötigten genaue Simulation der Felder innerhalb der MVK unter Berücksichtigung des Einfluss der Prüfling wird derzeit zusammen mit den Professuren für Mathematik (Prof. Bause, Fak. f. Maschinenbau) und Rechnergestützte Statistik (Prof. Knoth, Fak. Wirtschafts- und Sozialwissenschaften) der HSU sowie mit der Universität Mainz (Prof. Lukocova) ein Antrag auf Förderung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft vorbereitet.
Kontakt : Lars Ole Fichte
Letzte Änderung: 3. November 2017