EMV-Messung Signal-Analysator als EMV-Testlab

Nachdem sich die Taktfrequenzen der Mikroprozessoren und digitalen Schaltungen bis in den GHz-Bereich erhöht haben, wird elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) und elektro-magnetische Beeinflussung (EMI) für die elektronischen Baugruppen und Geräte immer wichtiger. Die Bedeutung geht tiefer als erwartet in das Produkt-Verhalten ein: EMV wird bereits in den meisten Ländern von staatlichen Institutionen bestimmt und es muss nachgewiesen werden, dass die Produkte den jeweiligen EMV-Test bestanden haben.

EMV-Tests werden hauptsächlich von zugelassenen unabhängigen Test-Labors von speziell ausgebildeten Ingenieuren und Technikern durchgeführt (oder bei großen Firmen auch intern). Das Testlabor benötigt ein entsprechend großes Freiluft-Areal oder eine reflexionsfreie und entsprechend große Kammer, dazu passend einen entsprechenden Antennenturm und einen abstimmbaren Empfänger, der den „CISPR 16-1-1“-Anforderungen genügt. Diese Testumgebungen aufzubauen, erfordert hohe Investitionen, die in die Kosten für den EMV-Test eingerechnet werden müssten.

Die meisten Firmen haben zwischenzeitlich realisiert, dass diese Tests unumgänglich sind. Die entscheidende Frage für sie ist: Wie kann schnell, ohne hohe Investitionskosten und ohne eine speziell auf EMV-Tests ausgebildete Mannschaft die Produktentwicklung so vorangetrieben werden, dass die Produktions-Prototypen den finalen EMV-Test bestehen.

Einen Compliance-Test durchzuführen (ohne zu wissen, ob er bestanden wird), kann eine verzögerte Produkteinführung in den Markt bedeuten. Daher ist es wichtig, diese Untersuchungen bereits in der Entwicklungsabteilung durchzuführen.

Je früher im Entwicklungsprozess Fehler beseitigt werden können, desto kosteneffektiver ist es. Werden Fehler erst kurz vor Produktionsbeginn entdeckt und wird noch ein Umkonstruieren des Produktes erforderlich, fallen immense Kosten an, einhergehend mit einer möglicherweise verspäteten Produkteinführung. Und wohlgemerkt: Der Compliance-Test muss nochmals durchlaufen werden. Ein typischer Entwicklungsprozess mit den zugehörigen EMI-Tests und Redesign-Zyklen ist in Bild 1 dargestellt.

Um herauszufinden, nach welchen Standards getestet werden muss, sind einige Fragen im Vorfeld zu beantworten: In welchen Regionen der Welt soll das Produkt verkauft werden? In welche Klassifikation fällt das Produkt (Informationstechnologie, industrielles, technisches oder medizinisches Gerät, Produkt für die Automobilindustrie oder die Kommunikationsindustrie oder allgemeines Produkt, das sich in obige Klassifikationen nicht einordnen lässt)? In welchem Umfeld wird das Produkt verwendet (z.B. heimischer oder gewerblicher Bereich, Industrie oder Schwerindustrie)?

Mit Beantwortung dieser Fragen lässt sich bestimmen, welcher Standard zur Anwendung kommt. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über diese Rubriken und die passende Zuordnung; weiteres hierzu findet sich unter [1].

FCCCISPR
ENBeschreibung
181155011Industrie, Wissenschaft und Medizintechnik
-12-Automotive
151355013Fernsehempfänger
-1455014Haushaltsgeräte
-1555015Leuchtstoffröhren
152255022Informationstechnologie
--61000-6-3,4Allgemeine Emissionsstandards
-16-Messgeräte, Messmethoden
-1655025Komponententest für Automobile
Auszug über die verschiedenen Standards zu EMI-/EMV-Messungen: CISPR= Comité International Spécial des Perturbations Radioélectriques, EN= European Norm, FCC= Federal Communications Commission, US-amerikanische Behörde (Quelle: Agilent)