EMV-Tests über große Frequenzbereiche Kurze, seltene Störungen finden

EMV-Messgeräte mit eigenem FPGA für die FFT wie der R&S ESW ermöglichen das Auffinden von kurzen und seltenen Störsignalen.
EMV-Messgeräte mit eigenem FPGA für die FFT wie der R&S ESW ermöglichen das Auffinden von kurzen und seltenen Störsignalen.

Kurze und sporadisch auftretende Störsignale sind eine Herausforderung für die EMV-Messtechnik. Mit FFT-basierten Scan-Verfahren lassen sich zwar alle Signale darstellen, doch oft sind sie zu langsam für Echtzeitmessungen. Abhilfe schaffen EMV-Messgeräte mit einem zusätzlichen Chip für die FFT.

In Fahrzeugen, Flugzeugen, auf Schiffen, in der Fertigungs- sowie Prozess­automation und sogar in der Gebäudetechnik können elektrische Systeme wie Pumpen, kleine Antriebsmotoren oder Starter für Industriemotoren Störsignale erzeugen, die nur in einem kurzen und begrenzten Zeitfenster auftreten. Dabei sind diese klassischen elektrischen Systeme heute umgeben von hochempfindlichen Funksensoren und -modulen auf WLAN-, Mobilfunk-, RFID- oder auch Bluetooth-Basis.

EMV-Tests an hochempfindlichen Funkmodulen

Störungsmessungen an diesen Komponenten erfolgen nach den Vorgaben des Internationalen Sonderkomitees für Funkstörungen (CISPR). Diese schreiben vor, Emissionen über große Frequenzbereiche zu messen. Dabei sind Detektorwerte mit Grenzwertlinien zu vergleichen. Mit schnellen Messverfahren mit Tausenden von Parallel-Detektoren erhält der EMV-Ingenieur zwar Messergebnisse, die in kurzer Zeit Ergebnisse für große Zeitfenster und Frequenzbereiche liefern. Diese erfassen und analysieren Störsignale auch mit der geforderten, nachweisbaren Reproduzierbarkeit und Genauigkeit. Doch es ist nach wie vor schwierig, nichtstabile, diskontinuierliche oder kurzzeitige Signale von Messobjekten (DUTs) zu erfassen.

FFT-basierte Scan-Verfahren spalten das Signal in ihre Frequenzanteile auf und erleichtern so das Aufspüren und die Interpretation von gefundenen Störgrößen. Entscheidend ist, dass das Messgerät mit möglichst geringer Blindzeit misst, um alle Störsignale zu erfassen. Für Zertifizierungen muss das Verfahren zudem offiziell zugelassen sein. Damit ist sichergestellt, dass bei Zertifizierungstests die Testergebnisse zu den neuesten EMV-Standards vollständig konform sind [1].
Derzeit hat das TD-Scan-Verfahren bereits die offizielle Zulassung als alternative Messmethode zu Scan und Sweep für folgende CISPR-Normen bzw. Normentwürfe:

  • CISPR 13:2001 (Radio + TV), anwendbar seit 21. 6. 2010
  • CISPR 32:2012 (Multimedia), anwendbar seit 30. 1. 2012
  • CISPR 15:2013 (Beleuchtung), anwendbar seit 8. 5. 2013
  • CISPR 11:2015 (ISM), anwendbar seit 9. 6. 2015
  • CISPR 12:201x (Automotive), Edition 7, Veröffentlichung erwartet für 2017
  • CISPR 14-1:201x (Haushalt), Edition 6, Veröffentlichung demnächst
  • CISPR 25:201x (Automotive), Edition 4, Veröffentlichung erwartet noch für 2016