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Kommunikation

EMV-Untersuchungen am FlexRay-Transceiver

5. Juli 2010, 11:36 Uhr | Von Dr. Lorena Díaz Ortega und Prof. Dr. Karl Heinz Kraft

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Feldberechnung

Als erster Schritt wird die Streifenleitung mit Zw = 50 Ω und l = 15 cm als geometrisches Netz nachgebildet. Dabei ist es erforderlich, die Leitungsparameter zu bestimmen (Bild 5). Für die Leiterbahnbreite ergibt sich ein Wert von W = 0,57 mm, die anderen Parameter sind vorgegeben. Zur Kontrolle wird die Berechnung mit üblichen Streifenleitungsformeln für W/H ≥ 1 verglichen. Daraus erhält man mit den angegebenen Werten die Ergebnisse εreff = 3,22; vP = c0/√εreff = 1,67 . 1010 cm/s und Zw = 53,1 Ω, also sehr ähnlich wie oben.

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Als nächster Schritt wird das gesamte System dreidimensional modelliert (Bild 6). Mit einem 3D-Feldberechnungsprogramm wird die Feldverteilung entlang der Struktur berechnet. Zur Berechnung wird ein auf der Momentenmethode (MoM) basierendes Programm verwendet. Die Momentenmethode ist ein numerisches Berechnungsverfahren zur Bestimmung elektrodynamischer Felder. Dabei werden metallische Oberflächen diskretisiert (N Oberflächenelemente beziehungsweise Segmente). Die N Segmente werden untereinander mit Geometrie beschreibenden Funktionen in Beziehung gesetzt, so dass ein vollbesetztes Gleichungssystem des Ranges N entsteht, das für jede betrachtete Frequenz zu lösen ist.

Die abgestrahlten Felder (E- und H-Feld) werden für die zwei Szenarien jeweils mit einem „Feldsensor“ in einem definierten Abstand berechnet. Die RxD-Pins des Transceivers und des Controllers werden ganz analog wie bei der Netzwerksimulation nachgebildet. Bild 7 zeigt qualitativ die Simulationsergebnisse für die zwei untersuchten Fälle bei einer Frequenz von 256 MHz. Bei gleicher Skalierung der beiden Anordnungen erreichen die abgestrahlten E- und HFelder bei Variante B die maximale Abstrahlung (roter Bereich der Messlinie). Dagegen sind die abgestrahlten Felder bei Variante A hauptsächlich auf dem gelb-grünen Bereich der Messlinie.