EMV-Tests über große Frequenzbereiche
Kurze, seltene Störungen finden
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Messaufbau für EMV-Tests an Fahrzeugen gemäß CISPR 25
Der CISPR-25-Standard umfasst eine ganze Reihe von Emissionsmessungen an der Fahrzeugausstattung sowie Messungen zum Schutz von Onboard-Empfängern. Interessant sind zum Beispiel Emissionen von Motoren oder Pumpen, die den Empfang des Radiosignals stören können. Normgerecht werden die Emissionen von Antrieben am Antenneneingang des Autoradios mit einem Koppler oder Impedanzwandler gemessen.
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Bild 5 links zeigt den Messaufbau innerhalb des Fahrzeugs mit Mantelstromfilter und Wandler, gekoppelt an die Antenne, die in den Fenstern integriert ist. Der Wandler ist auch an den Messempfänger außerhalb des Fahrzeugs angeschlossen. Fast jedes Fenster (Bild 5 rechts) im Fahrzeug besitzt eine Antennenfunktion, beispielsweise für AM, FM, GPS, Bluetooth oder WLAN.
Beispiel Störaussendung durch Fensterhebermotor
Für die Beispielmessung wird der Fensterhebermotor für die Auf- und Abwärtsbewegung aktiviert. Die Zeitspanne liegt zwischen 2 s und 3 s. Für die Messung muss das gesamte FM-Band mit einer Auflösebandbreite von 120 kHz und in 50-kHz-Schritten gemessen werden. 20 MHz geteilt durch die Schrittweite von 50 kHz sind 4000 Messpunkte. Jeder Messpunkt benötigt 50 ms, sodass sich im normalen Scan-Modus eine Gesamtmesszeit von ca. 200 s ergibt.
Für einen TD-Scan reichen 50 ms, da das Gerät mit einer FFT-Auflösung von nur 4 k (4096 Punkte) alle Messpunkte parallel misst. Die Messkurve wird alle 50 ms aktualisiert und im Spektrogramm-Modus aufgezeichnet. Das Messgerät speichert jede Messkurve ab und lässt sich später mit einem Zeitmarker analysieren. Die Histogramminformation erleichtert die Interpretation der Messergebnisse (Bild 6).
Das Autofenster ist zum Start der Messung geöffnet. Beim Starten des Motors arbeitet dieser gegen die Schwerkraft und nimmt bei der Aufwärtsbewegung mehr Strom auf. Nach dem Vorgang zeigt sich, dass die Abwärtsbewegung weniger Strom benötigt und weniger Störaussendungen produziert, die sich mit den dargestellten CISPR-25-Grenzwerten vergleichen lassen.
Beispiel Hupen
Beim nächsten Versuch wird ermittelt, wie es sich auf das Radiosignal auswirkt, wenn der Fahrer während des Fahrens hupt. Das heißt, das Onboard-Motorsystem ist aktiv, die Klimaanlage läuft. In diesem Zustand wird der Pegel der erzeugten Störaussendungen im Mittel- und Langwellenbereich aufgezeichnet (Bild 7). Die Hupe wird dreimal betätigt. Die Auswirkung zeigt sich innerhalb einer 9-kHz-Auflösebandbreite im Mittelwellen-/Langwellenbereich bis zu 2 MHz mit schnell aktualisierten, parallel arbeitenden Detektoren, Spitzenwert- und Quasispitzenwertdetektor. Die gefundenen Störaussendungen sind für die Grenzwerte im spezifizierten Band nicht kritisch.
Beispiel Funkschlüssel
Es wird untersucht, was im Fahrzeug passiert, wenn es mit dem Funkschlüssel geöffnet wird und wenn die Türen damit verriegelt werden. Nach dem Schalten sind alle Türen geöffnet, das Bordsystem bootet beziehungsweise startet, die Sitze fahren in Position, gegebenenfalls läuft die Klimaanlage an. Der Motor ist noch nicht gestartet.
Das Spektrogramm in Bild 8 zeigt die Aktivitäten und zeichnet die Messkurven permanent auf. Die Informationen hätten niemals aus der reinen Messkurveninformation des Messgeräts gewonnen werden können. Nach plötzlich auftretenden Einzelereignissen überschreibt die Messkurve die Informationen. Deshalb ist die Histogrammfunktion für die Spektrogrammdarstellung unverzichtbar.
Literatur
[1]Amendment 1:2010-06 to CISPR 16-1-1:2010-01 (Edition 3) Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods – Part 1-1: Radio disturbance and immunity measuring apparatus – Measuring apparatus
Volker Janssen |
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ist Diplom-Ingenieur der Nachrichtentechnik mit Schwerpunkt Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik und bei Rohde & Schwarz weltweit als Produktmanager für die EMV-Messtechnik zuständig. |
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