Informationsblatt VU 389.143
Selbststudium Kapitel 1.1
Liebe Studierende!
In diesem Informationsblatt werden die wichtigsten Inhalte des Kapitels 1.1
zusammengefasst, damit beim Selbststudium der Unterlagen besser ersichtlich wird, welche Teile besonders wichtig und prüfungsrelevant sind.
Kapitel 1.1: Begriffe und Probleme der EMV
Im Kapitel 1.1 werden die Grundlagen zur Entstehung Berechnung von EMV-Phänomenen behandelt. Bitte die grundsätzlichen Begriffe direkt im Skriptum nachlesen, diese werden hier nicht wiederholden wiedergegeben.
Um die EMV-Phänomene beschreiben zu können werden die elektromagnetischen Größen gemessen und in vielen Fällen in einem Frequenzspektrum dargestellt. In einem Frequenzspektrum kann man die verschiedenen Frequenzanteile des Spektrums (z.B. Radio- oder Fernsehsignal, Mobilkommunikation, 50Hz Netzfrequenz etc.) sichtbar machen.
Grundsätzlich werden die EMV-Phänomene in 4 Bereiche unterteilt:
Störsicherheitsabstand
Grundsätzlich unterscheidet man zwischen Nutz- und Störsignalen. Die gewollte Funktion des Nutzsignales darf durch die Störsignale nicht beeinträchtigt werden. Bei einem bekannten System gibt es einen Pegel des Störsignales, ab dem eine Störung auftritt, dieser Pegel kann bei unterschiedlichen Frequenzen unterschiedlich sein. Damit das System sicher funktionieren kann muss das Störsignal kleiner als der Pegel sein, ab dem eine Störung auftritt. Der Abstand zwischen dem auftretenden Störsignalpegel und dem Pegel, ab dem eine Störung auftritt nennt man „Störsicherheitsabstand“ und wird als signal-to-noise-ratio angegeben (S/N).
Begriff Gleich- und Gegentaktstörung
Eine Signalübertragung kann in einem symmetrischen oder einem unsymmetrischen Doppelleiter-System erfolgen. In einem symmetrischen System sind beide Leitungen gleichwertig und der Hin- und der Rückstrom sind exakt gleich. Wenn Hin- und Rückleitung
nicht gleich sind, dann kann es einen Unterschied der Ströme geben und in Summe fließt ein Strom über beide Leitungen in eine Richtung. Der Strom der auf der Doppelleitung hin und zurück fließt ist der Gegentaktstrom, der Strom, der durch Unsymmetrie auf beiden Leitungen in eine Richtung fließt ist der Gleichtaktstrom.
Gleich- und Gegentaktströme verursachen eine unterschiedliche Emission elektromagnetischer Felder. Der Gegentaktstrom wirkt wie eine Stromschleife, während der Gleichtaktstrom näherungsweise wie ein Leitungsstück mit Stromfluss in eine Richtung wirkt.
Bei gleicher Amplitude verursacht der Gleichtaktstrom eine wesentlich höhere Emission und stellt aus diesem Grund bei vielen EMV-Untersuchungen ein großes Problem dar.
Oberwellengehalt von Digitalsignalen
Bei den meisten elektronischen Anwendungen dominieren digitale Signale. Digitale Signale sind im wesentlichen Rechtecksignale, jedoch kann kein Signal unendlich schnell ansteigen, somit sind reale digitale Signale näherungsweise Trapezsignale mit einer Anstiegszeit.
Transiente Signale können mittels Fourier-Transformation in ein Frequenzspektrum zerlegt werden. Ein Trapezsignal kann in seine Harmonischen (Vielfache der Grundfrequenz) zerlegt werden. Um die Hüllkurve des Frequenzspektrums eines digitalen Signales abschätzen zu können gibt es eine Näherungsformel, mit der die Frequenzanteile bei bestimmten Frequenzen geschätzt werden können:
Für Fragen stehe ich gerne unter stefan.cecil@seibersdorf-laboratories.at zur Verfügung.
Viel Erfolg und alles Gute!
Beste Grüße, Stefan Cecil
