EMV-gerechtes Gerätedesign: Grundlagen der Gestaltung störungsarmer Elektronik ; mit 65 Tabellen
Saved in:
| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
Poing
Franzis
1999
|
| Edition: | 5., neubearb. und erw. Aufl. |
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | 1008 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 3772353886 |
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GEORG DURCANSKY
EMV-GERECHTES
GERAETEDESIGN
GRUNDLAGEN DER GESTALTUNG STOERUNGSARMER ELEKTRONIK
MIT 325 ABBILDUNGEN UND 65 TABELLEN
5.', NEUBEARBEITETE UND ERWEITERTE AUFLAGE
FRANZIS
INHALT
GROESSEN UND EINHEITEN 22
1 BEGRIFFE UND METHODIK DER EMV 29
1.1 DIE FUNKSTOERUNGEN 30
1.2 SCHUTZZIELE UND GRENZEN DER EMV 32
1.2.1 DIE ELEKTROMAGNETISCHE VERTRAEGLICHKEIT (EMV) 32
1.2.1.1 BETROFFENE KOMPONENTEN UND EINRICHTUNGEN 32
1.2.1.2 EMV-DEFINITION, FUNKTIONSSTOERUNG, STOERGROESSE 34
1.2.1.3 INTERFERENZ, SUSZEPTIBILITAET, STOERFESTIGKEIT,
VERTRAEGLICHKEITSPEGEL .35
1.2.1.4 INTERSYSTEM UND INTRASYSTEM STOERBEEINFLUSSUNG 38
1.2.2 STOERQUELLEN, STOERSENKEN, KOPPLUNGSWEGE UND IHRE VERBREITUNG 39
1.2.3 DIE EMV-SCHUTZZIELE UND IHRE ERLANGUNG 41
1.2.3.1 DIE SICHERSTELLUNG DER EMISSIONSGRENZEN 42
1.2.3.2 DIE SICHERSTELLUNG DER STOERFESTIGKEIT 43
1.2.3.3 DIE BEZIEHUNGEN ZWISCHEN DEN STOERSCHWELLEN 44
1.3 DIE EMV-ANALYSE 46
1.3.1 DIE THEORETISCHE EMV-ANALYSE 47
1.3.1.1 BESTANDTEILE DER ANALYSE 47
1.3.1.2 STRUKTURIERUNG - DIE ZONENSTRUKTUR 49
1.3.1.3 METHODISCHE VORGEHENSWEISE 51
1.3.2 DER EMV-FUNKTIONSTEST 56
11
INHALT
1.3.2.1 MOTIVATION 56
1.3.2.2 DIE MESSUNG DER EMITTIERTEN STOERUNGEN 56
1.3.2.3 DIE PRUEFUNG DER STOERFESTIGKEIT 57
1.3.2.4 DIE *PRE-COMPLIANCE" 63
1.3.2.5 METHODEN ZUR SICHERSTELLUNG DER EMV 64
1.3.2.6 DIE FACHLICHEN ANFORDERUNGEN 65
1.4 PHYSIKALISCHE GROESSEN UND BETRACHTUNGSTOLERANZEN 66
1.4.1 DIE BETRACHTETEN PHYSIKALISCHEN GROESSEN 66
1.4.1.1 DARSTELLUNG UND GENAUIGKEIT DER ERFASSTEN GROESSEN 66
1.4.1.2 DIE DARSTELLUNG UND UMRECHNUNG DER EINHEITEN 68
1.4.2 DIE STREUUNG VON PARAMETERN UND FUNKTIONSEIGENSCHAFTEN 70
1.4.2.1 DIE ABHAENGIGKEIT ZWISCHEN EINZELPARAMETERN
UND DER GESAMTFUNKTION * DAS TOTALE DIFFERENTIAL 70
1.4.2.2 WAHRSCHEINLICHKEIT UND WAHRSCHEINLICHKEITSDICHTE 71
1.4.2.3 DIE STATISTISCHEN VERTEILUNGEN 72
1.4.2.4 STICHPROBEN UND AQL-WERTE 75
1.5 ZUSAMMENFASSUNG 77
2 DIE KOPPLUNGSMECHANISMEN 80
2.1 DIE ENTSTEHUNG DER STOERUNGSKOPPLUNG 80
2.1.1 DIE KOPPLUNGSIMPEDANZ 80
2.1.2 DYNAMISCHE UND QUASISTATIONAERE SIGNALVERTEILUNG 84
2.1.2.1 DIE DYNAMISCHE UND QUASISTATIONAERE VERTEILUNG 84
2.1.2.2 DIE'ERMITTLUNG DER WELLENLAENGE UND DER FREQUENZ 85
2.1.2.3 DIE SYSTEMATIK DER KOPPLUNGSMECHANISMEN 86
2.2 DIE GALVANISCHE KOPPLUNG 88
2.2.1 WIRKUNGSWEISE 88
2.2.2 DER GLEICHSTROMWIDERSTAND 90
2.2.3 DER SKINEFFEKT UND PROXIMITYEFFEKT 93
2.2.4 DIE SELBSTINDUKTIVITAET VON LEITUNGEN 98
2.2.4.1 MECHANISMUS 98
2.2.4.2 KONKRETE INDUKTIVITAETSWERTE 100
2.2.4.3 DIE WIRKUNG DER SELBSTINDUKTIVITAET 103
2.3 QUELLE UND SENKE NAHE ZUSAMMENLIEGEND 105
2.3.1 DIE KAPAZITIVE KOPPLUNG 106
2.3.1.1 DAS ELEKTRISCHE FELD UND DIE KAPAZITAET 106
2.3.1.2 DIE BILDENDEN GROESSEN EINER KAPAZITAET 110
2.3.1.3 KAPAZITAETEN VON SPEZIELLEN LEITUNGSANORDNUNGEN 112
2.3.1.4 DIE KAPAZITIVE KOPPLUNG VON STOERUNGEN 116
2.3.2 DIE INDUKTIVE KOPPLUNG : 121
2.3.2.1 MECHANISMUS UND GRUNDGESETZE 121
2.3.2.2 DER MAGNETISCHE FLUSS UND DIE GEGENINDUKTIVITAET 123
2.3.2.3 GEGENINDUKTIVITAETEN VON TYPISCHEN ANORDNUNGEN 126
12
INHALT
2.3.2.4 DIE WIRKUNG DER INDUKTIVEN STOERUNGSKOPPLUNG 129
2.3.2.5 DIE ABSTANDSABHAENGIGKEIT 131
2.3.2.6 DIPOLE 133
2.3.3 DIE WELLENLEITERKOPPLUNG 134
2.3.3.1 DER WELLENWIDERSTAND VON LEITUNGEN 135
2.3.3.2 DER WELLENWIDERSTAND VON TYPISCHEN ANORDNUNGEN 138
2.3.3.3 DER KOPPLUNGSMECHANISMUS 141
2.3.3.4 MERKMALE DER WELLENLEITERKOPPLUNG 142
2.3.4 SPEZIFISCHE EIGENSCHAFTEN DER KOPPLUNGSARTEN 143
2.4 DIE STRAHLUNGSKOPPLUNG 145
2.4.1 GRUNDGESETZE DER STRAHLUNG 146
2.4.1.1 FELDKOMPONENTEN UND FELDWELLENWIDERSTAND 146
2.4.1.2 DER HERTZ'SEHE DIPOL UND DER MAGNETISCHE ELEMENTARSTRAHLER 147
2.4.1.3 DAS ELEKTROMAGNETISCHE FERNFELD 149
2.4.1.4 DAS ELEKTROMAGNETISCHE NAHFELD 154
2.4.2 DAS STRAHLUNGSFELD VON LEITUNGEN 155
2.4.2.1 STROM- UND SPANNUNGSSTRAHLER 155
2.4.2.2 STRAHLUNGSLEISTUNG UND STRAHLUNGSWIDERSTAND 159
2.4.2.3 DER V2-STRAHLER 161
2.4.2.4 DAS REZIPROZITAETSGESETZ 164
2.4.2.5 DIE TRANSVERSAL-ELEKTROMAGNETISCHEN (TEM) WELLENLEITER 166
2.4.3 DURCH FELDER ERZEUGTE SPANNUNGEN 169
2.4.3.1 SPANNUNG BEI GEGEBENEM FELD 169
2.4.3.2 DIE WIRKUNG REALER SENDENDEN UND EMPFANGENDEN LEITUNGEN .170
2.4.3.3 ELEKTRISCHE ANTENNEN 175
2.4.3.4 MAGNETISCHE ANTENNEN 177
2.4.3.5 EMV-RELEVANZ VON ELEKTROMAGNETISCHEN FELDERN 179
2.4.4 DAS BABINET'SCHE PRINZIP 180
2.5 STRUKTUR UND IMPEDANZEN DER KOPPELNDEN LEITUNGEN 181
2.5.1 KOPPLUNGSRELEVANTE STRUKTURIERUNG 181
2.5.1.1 SYMMETRISCHE UND ASYMMETRISCHE STROMKREISE 182
2.5.1.2 SYMMETRISCHE, UNSYMMETRISCHE UND ASYMMETRISCHE
STOERKOMPONENTEN ; 184
2.5.1.3 ENTSTEHUNG DER STOERANTEILE IN SYMMETRISCHEN (DREILEITER-)
SYSTEMEN 187
2.5.2 ERMITTLUNG DER UEBERKOPPELNDEN STOERSPANNUNG 190
2.5.2.1 IMPEDANZEN BEI STATIONAERER SIGNALVERTEILUNG 190
2.5.2.2 ABHAENGIGKEIT VOM ABGRIFFSPUNKT BEI DYNAMISCHER VERTEILUNG .
192
2.5.2.3 KOPPLUNG BEI ASYMMETRISCHEN STROMSCHLEIFEN 194
2.5.2.4 KOPPLUNG BEI SYMMETRISCHEN STROMSCHLEIFEN 195
2.5.3 DIE STOERUNGEN UEBER DAS VERSORGUNGSNETZ 196
2.5.3.1 STOERSPANNUNGSARTEN UND KOPPLUNGSWEGE 196
2.5.3.2 DIE IMPEDANZ VON NETZLEITUNGEN 198
2.6 ZUSAMMENFASSUNG .201
13
INHALT
3 QUELLEN, MESSUNG UND BEWERTUNG VON STOERUNGEN 204
3.1 KOMPONENTEN EINES SIGNALS IN DER ZEITDARSTELLUNG 204
3.1.1 DIE FOURIER-TRANSFORMATION VON PERIODISCHEN ZEITFUNKTIONEN 205
3.1.2 FOURIER-TRANSFORMATION EINER NICHTPERIODISCHEN ZEITFUNKTION 210
3.1.2.1 ALLGEMEINE DARSTELLUNG 210
3.1.2.2 DIE TRANSFORMATION SPEZIELLER FUNKTIONEN 212
3.1.2.3 DIE GRAFISCHE TRANSFORMATION 215
3.2 STOERQUELLEN 221
3.2.1 DIE SYSTEMATIK VON STOERQUELLEN 221
3.2.2 DIE ALLGEMEINEN STOERQUELLEN 222
3.2.2.1 SPANNUNGEN ALS STOERER 222
3.2.2.2 STROEME ALS STOERER 223
3.2.2.3 BREITBANDIGE SCHWINGUNGEN 225
3.2.2.4 HOMOGENE SCHWINGUNGEN 227
3.2.3 SPEZIELLE STOERQUELLEN 231
3.2.3.1 UEBERSICHT 231
3.2.3.2 FLIESSENDE WECHSELSTROEME 231
3.2.3.3 DIE ERZEUGER VON BEABSICHTIGTEN STROMFLUSSAENDERUNGEN 233
3.2.3.4 DIE STOERUNGEN DURCH STROMUNTERBRECHUNG BEI INDUKTIVEN LASTEN 238
3.2.3.5 STOERUNGEN DURCH MECHANISCHE KONTAKTE (TRANSIENTEN) 241
3.2.3.6 DIE STOERUNGSARTEN AUF DER NETZLEITUNG 245
3.2.3.7 DIE STOERUNGEN DURCH ELEKTROSTATISCHE ENTLADUNGEN 253
3.2.3.8 DIE STOERUNGEN DURCH BLITZUEBERSCHLAG (LEMP) 256
3.2.3.9 DER NUKLEAR ELEKTROMAGNETISCHE PULS (NEMP, HEMP) 261
3.2.3.10 DAS MAGNETFELD DER ERDE 265
3.2.3.11 DIE THERMOSPANNUNG 265
3.2.3.12 DIE THERMISCHEN UND ANDERE RAUSCHQUELLEN 267
3.2.4 DIE UMGEBUNGSBEREICHE UND BEISPIELE FUER KOMPLEXE
STOERQUELLEN 268
3.2.4.1 DAS STOERUMFELD IN WOHN- UND INDUSTRIEBEREICHEN 268
3.2.4.2 DER RECHNER ALS QUELLE UND SENKE FUER STOERUNGEN 270
3.2.4.3 DIE STOERQUELLEN IN STRASSENFAHRZEUGEN 275
3.2.4.4 DIE EMV IM FLUGVERKEHR 279
3.3 DIE NORMUNG DER EMV 281
3.3.1 ZWECK UND WEGE DER NORMUNG 281
3.3.2 DIE GESETZLICHEN VORGABEN 283
3.3.2.1 DIE EU-RICHTLINIEN 284
3.3.2.2 DIE EMV-RICHTLINIE 286
3.3.2.3 DIE NIEDERSPANNUNGS- UND MASCHINEN-RICHTLINIEN 288
3.3.2.4 DIE TKE-RICHTLINIE 288
3.3.2.5 DAS EMV-GESETZ (EMVG) 290
3.3.2.6 DAS TELEKOMMUNIKATIONSGESETZ (TKG) 297
3.3.2.7 DAS AMATEURFUNKGESETZ (AFUG) 302
3.3.2.8 DIE BUNDES IMMISSIONSSCHUTZ VERORDNUNG (BIMSCHV) '. 303
14
INHALT
3.3.2.9 DIE KFZ-RICHTLINIE 305
3.3.2.10 DIE VERFUEGUNGEN 307
3.3.2.11 DIE ZUSAMMENGEFASSTE VORGEHENSWEISE 308
3.3.3 DIE NORMENUEBERSICHT 310
3.3.3.1 ALLGEMEINE GESICHTSPUNKTE DER NORMUNG 310
3.3.3.2 DIE KLASSIFIZIERUNG UND DIE INHALTE DER NORMEN 311
3.3.3.3 DIE UEBERSICHT DER NORMENGRUPPEN 317
3.3.4 DIE GRUNDNORMEN 320
3.3.4.1 INHALTE UND STRUKTUR DER EMV (NORMENGRUPPE 61000-1-X) 320
3.3.4.2 DIE EMV-UMWELTBEDINGUNGEN (NORMENGRUPPE 61000-2-X) 322
3.3.4.3 DIE BELASTUNGSGROESSEN BEI STOERFESTIGKEITSPRUEFUNGEN
(NORMENGRUPPE 61000-4-X) 335
3.3.4.4 DIE MESSVERFAHREN UND DER EMV-GERECHTE SYSTEMAUFBAU
(NORMENGRUPPE 61000-5-X) 359
3.3.5 DIE FACHGRUNDNORMEN 361
3.3.5.1 DIE FACHGRUNDNORMEN FUER DIE STOERAUSSENDUNG
(NORMENGRUPPE 50081-1 UND -2 = 61000-6-3 UND -6-4) 361
3.3.5.2 DIE FACHGRUNDNORMEN FUER DIE STOERFESTIGKEIT 363
3.3.5.3 DIE FACHGRUNDNORMEN * VERSORGUNGSNETZ
(NORMENGRUPPE 61000-3-X) 366
3.3.6 DIE PRODUKTFAMILIENNORMEN * STOERAUSSENDUNG 373
3.3.6.1 DIE STOERAUSSENDUNG VON ELEKTROHAUSHALTGERAETEN UND
HANDGEFUEHRTEN ELEKTROWERKZEUGEN (NORM 55014) 373
3.3.6.2 DIE STOERAUSSENDUNG VON TON- UND FERNSEH-RUNDFUNK-
EMPFAENGERN (NORM 55013) 376
3.3.6.3 DIE STOERAUSSENDUNG VON INFORMATIONSTECHNISCHEN
EINRICHTUNGEN (ITE; NORM 55022) 379
3.3.6.4 DIE STOERAUSSENDUNG BEI INDUSTRIELLEN, WISSENSCHAFTLICHEN UND
.381
3.3.7 DIE PRODUKTFAMILIENNORMEN * STOERFESTIGKEIT 384
3.3.7.1 DIE STOERFESTIGKEIT VON ELEKTROHAUSHALTGERAETEN UND
HANDGEFUEHRTEN ELEKTROWERKZEUGEN (NORM 55014-2) 385
3.3.7.2 DIE STOERFESTIGKEIT BEI TON- UND FERNSEH-RUNDFUNK-
EMPFAENGERN (NORM 55020) 388
3.3.7.3 DIE STOERFESTIGKEIT VON INFORMATIONSTECHNISCHEN EINRICHTUNGEN
(ITE; NORM EN 55024) 393
3.3.7.4 DIE STOERFESTIGKEIT VON MESS-, STEUER- UND REGELEINRICHTUNGEN 394
3.3.8 DIE GRENZWERTE FUER STRASSENFAHRZEUGE UND
HOCHSPANNUNGSZUENDANLAGEN 394
3.3.8.1 DIE STOERFESTIGKEIT BEI MEDIZINISCHEN GERAETEN 397
3.4 DIE MESSTECHNISCHE ERFASSUNG 398
3.4.1 DIE VIELFALT DER MESSGROESSEN 398
3.4.2 DIE DIREKTE ANKOPPLUNG VON SIGNALEN 400
3.4.2.1 DIE BELASTUNG DURCH DEN MESSABGRIFF 400
3.4.2.2 DIE TASTKOEPFE 401
15
INHALT
3.4.2.3 DIE NACHBILDUNGSNETZWERKE 405
3.4.3 DIE ERFASSUNG VON ELEKTRISCHEN FELDERN 408
3.4.3.1 DIE KAPAZITIVE KOPPELZANGE 409
3.4.3.2 DIE ELEKTRISCHEN FELDSONDEN 409
3.4.3.3 DIE ELEKTRISCHEN ANTENNEN 411
3.4.4 DIE ERFASSUNG VON MAGNETISCHEN FELDERN 418
3.4.4.1 DIE MESSZANGEN 418
3.4.4.2 DIE MAGNETISCHEN INDUKTIONSSPULEN UND FELDSONDEN 422
3.4.4.3 DIE MAGNETISCHEN ANTENNEN 424
3.4.4.4 DIE MESSKABINEN UND (G)TEM-ZELLEN 426
3.4.5 MESSGERAETE UND MESSVERFAHREN 429
3.4.5.1 DIE MESSGROESSEN UND IHRE ERFASSUNG 429
3.4.5.2 DIE ERDUNG UND EICHUNG DES SYSTEMS 432
3.4.5.3 DIE MESSUNG VON ELEKTROSTATISCHEN FELDERN 433
3.4.5.4 DIE MESSUNG VON STOERUNGEN AM VERSORGUNGSNETZ 434
3.4.5.5 DIE MESSUNG VON PERIODISCHEN EREIGNISSEN 437
3.4.5.6 DIE MESSUNG VON EINMALIGEN EREIGNISSEN (TRANSIENTEN) 444
3.4.5.7 DIE GENERATOREN ZUR STOERFESTIGKEITSMESSUNG 447
3.4.5.8 DIE RECHNERSIMULATION VON STOEREINFLUESSEN 458
3.5 ZUSAMMENFASSUNG 462
4 DIE WIRKUNG VON STOERSIGNALEN IN DER STOERSENKE .466
4.1 AUSWIRKUNGEN AUF DIE BAUELEMENTE 466
4.1.1 SCHAEDIGUNGSMECHANISMEN 466
4.1.2 TYPISCHE STOERQUELLEN 469
4.2 BESTIMMUNGSGROESSEN FUER DIE STOERFESTIGKEIT 470
4.2.1 STOERFESTIGKEIT BEI ANALOGEN SIGNALEN 471
4.2.1.1 FUNKTIONSZIELE ANALOGER SIGNALE 471
4.2.1.2 MESSSIGNALE BEI LINEARER STOERUNGSEINWIRKUNG 473
4.2.1.3 STOERUNGEN AN NICHTLINEAREN KENNLINIEN 475
4.2.1.4 BEWERTUNG VON SIGNALEN FUER DIE MENSCHLICHE KOMMUNIKATION .479
4.2.2 STOERFESTIGKEIT BEI DIGITALEN SIGNALEN 484
4.2.2.1 LOGIKFAMILIEN UND IHRE SPANNUNGSPEGEL 487
4.2.2.2 DIE PEGEL UND STOERSPANNUNGSABSTAENDE DER TTL-FAMILIEN 488
4.2.2.3 PEGEL UND STOERSPANNUNGSABSTAENDE DER CMOS-FAMILIEN 498
4.2.2.4 PEGEL UND STOERSPANNUNGSABSTAENDE DER ECL-FAMILIEN 503
4.3 MASSNAHMEN ZUR VERBESSERUNG DER STOERFESTIGKEIT 505
4.3.1 ALLGEMEINE MASSNAHMEN 506
4.3.1.1 DIE WAHL DER BANDBREITE /LOGIKFAMILIE 506
4.3.1.2 SIGNALREFLEXIONEN 508
4.3.1.3 SPANNUNGSVERSORGUNG UND SCHUTZ VON BAUELEMENTEN 513
4.3.2 SPEZIELLE MASSNAHMEN 515
4.3.2.1 MASSNAHMEN BEI ANALOGEN SYSTEMEN 515
16
INHALT
4.3.2.2 MASSNAHMEN BEI DIGITALEN SYSTEMEN 517
4.3.2.3 BEISPIELE FUER KONZEPTIONELLE MASSNAHMEN 523
4.3.2.4 DER EINFLUSS DER SENKESEITIGEN IMPEDANZEN 528
4.3.3 ERZEUGUNG UND VERARBEITUNG SYMMETRISCHER SIGNALE 531
4.3.3.1 UNTERDRUECKUNG ASYMMETRISCHER STOERANTEILE DURCH
DIFFERENZVERSTAERKER 532
4.3.3.2 SIGNALSYMMETRISIERUNG MIT UEBERTRAGERN 537
4.3.4 MASSNAHMEN BEI AUSFALL DER VERSORGUNGSSPANNUNG 541
4.3.4.1 DIE STABILISIERUNG/KONDITIONIERUNG DER NETZSPANNUNG 542
4.3.4.2 DIE UNTERBRECHUNGSFREIEN STROMVERSORGUNGEN (USV) 543
4.3.4.3 DIE PUFFERUNG VON KRITISCHEN DATEN 544
4.3.5 KORREKTUREN VON GESTOERTEN DIGITALEN SIGNALFOLGEN 548
4.3.5.1 FEHLERERKENNUNG UND FEHLERKORREKTUR VON DIGITALEN WORTEN 549
4.3.5.2 ERKENNUNGSMETHODEN FEHLERHAFTER FUNKTIONSABLAEUFE 552
4.3.5.3 STOERUNGSTOLERANZ DURCH REDUNDANTE HARDWARESYSTEME 552
4.4 ZUSAMMENFASSUNG 554
5 VERMEIDUNG VON STOEREINFLUESSEN DURCH
LEITUNGSFUEHRUNG 556
5.1 PROBLEMSTELLUNG 556
5.1.1 DIE RELEVANTEN LEITUNGSTYPEN 556
5.1.2 DAS BEZUGSPOTENTIAL UND SEINE BEDEUTUNG 558
5.1.2.1 ERDE, MASSE UND BEZUGSPOTENTIAL 558
5.1.2.2 DIE BEDEUTUNG DES BEZUGSPOTENTIALS 560
5.2 DIE VERLEGUNG DES BEZUGSPOTENTIALS 562
5.2.1 GRUNDLEGENDE GESICHTSPUNKTE DER LEITUNGSVERLEGUNG 562
5.2.2 DIE STRUKTURIERUNG DES BEZUGSPOTENTIALS 563
5.2.3 DIE LEITUNGEN AUF DER LEITERPLATTE 567
5.2.3.1 DIE STERNFOERMIGE BEZUGSLEITERSTRUKTUR 567
5.2.3.2 TRENNUNG VON SIGNAL- UND STROM-BEZUGSLEITERN 568
5.2.3.3 DIE BEZUGSLEITERFLAECHE 570
5.2.3.4 DIE VERMASCHTE LEITUNGSFUEHRUNG 571
5.2.4 WIRKUNG UND VERMEIDUNG VON MASSESCHLEIFEN 573
5.2.5 DIE VERLEGUNG DER SCHUTZERDE 578
5.2.6 ABLEITUNG VON UEBERSPANNUNGEN UND UEBERSCHLAGSTROEMEN 584
5.2.6.1 ABLEITUNG VON STATISCHEN ENTLADUNGEN 584
5.2.6.2 ATMOSPHAERISCHE BLITZUEBERSCHLAEGE - DAS ZONENKONZEPT 586
5.2.6.3 ATMOSPHAERISCHE BLITZUEBERSCHLAEGE - DER DIREKTE UEBERSCHLAG 587
5.2.6.4 MASSNAHMEN GEGEN DEN INDIREKTEN UEBERSCHLAG 590
5.2.7 ANKOPPLUNG AN DEN BEZUGSLEITER BEIM MESSVORGANG 593
5.3 AUFBAU UND VERLEGUNG VON SIGNALLEITUNGEN 596
5.3.1 STRUKTUREN DER SIGNALFUEHRENDEN STROMKREISE 597
17
INHALT
5.3.1.1 GESICHTSPUNKTE ZUR LEITUNGSFUEHRUNG 597
5.3.1.2 DIE UEBERTRAGUNG ASYMMETRISCHER SIGNALE 602
5.3.1.3 LEITUNGSVERLEGUNG BEI SYMMETRISCHEN SIGNALEN 603
5.3.2 DIE POTENTIALFREIE ANKOPPLUNG 606
5.3.2.1 DIE QUASIPOTENTIALFREIE SIGNALUEBERTRAGUNG 608
5.3.2.2 DIE OPTISCHE SIGNALTRENNUNG 611
5.3.2.3 DIE OPTISCHE SIGNALUEBERTRAGUNG 615
5.3.2.4 DIE TRENNUNG DURCH UEBERTRAGER 620
5.3.2.5 DIE TRENNUNG DURCH KAPAZITAETEN 622
5.3.2.6 TRENNVERSTAERKER 624
5.3.2.7 DIE RELAISKOPPLUNG 625
5.4 DIE VERLEGUNG VON VERSORGUNGSLEITUNGEN 626
5.4.1 DIE GLEICHSPANNUNGSVERSORGUNG 627
5.4.1.1 VERLEGUNG DER OV-LEITER 627
5.4.1.2 VERLEGUNG UND PUFFERUNG SPANNUNGSFUEHRENDER LEITUNGEN 630
5.4.2 ANSCHLUSS VON FUEHLERLEITUNGEN FUER DIE SPANNUNGSREGELUNG 637
5.5 ZUSAMMENFASSUNG 640
6 UNTERDRUECKUNG VON STOERUNGEN DURCH FILTERUNG .644
6.1 FILTERARTEN UND IHRE WIRKUNGSWEISE 644
6.1.1 DAS PRINZIP DER FILTERUNG 644
6.1.2 DIE FILTERTYPEN 646
6.1.3 DIE BEDEUTUNG VON AKTIVEN FILTERN 651
6.1.4 DIE PASSIVEN FILTER 652
6.1.4.1 DIE TIEFPASSFILTER 653
6.1.4.2 HOCHPASSFILTER, BANDPASSFILTER, BANDSPERREN 657
6.1.5 DIE STOERUNGSDAEMPFUNG DURCH IDEALE FILTERUNG 660
6.1.5.1 DIE EINFUEGUNGSDAEMPFUNG 660
6.1.5.2 DIE BEDEUTUNG DER ANSCHLUSSIMPEDANZ 661
6.1.5.3 GESICHTSPUNKTE BEI RC- UND LC-TIEFPASSFILTERN 663
6.1.5.4 ALLGEMEINE REGELN FUER DEN FILTEREINSATZ 667
6.2 DIE FILTER UND IHRE BAUELEMENTE 668
6.2.1 KONDENSATOREN FUER DIE ENTSTOERUNG 668
6.2.1.1 DIE BEDEUTUNG DER ZULEITUNGSINDUKTIVITAET 668
6.2.1.2 X- UND Y-KONDENSATOREN 671
6.2.1.3 DURCHFUEHRUNGS- UND VIERPOLKONDENSATOREN 674
6.2.2 SPULEN UND DROSSELN 676
6.2.2.1 LUFTSPULEN 677
6.2.2.2 MATERIALIEN ZUR ERHOEHUNG DER INDUKTIVITAET 678
6.2.2.3 MAGNETISCHER WIDERSTAND UND LUFTSPALT 681
6.2.2.4 ENTSTOERDROSSELN 684
6.2.2.5 DAEMPFUNGSPERLEN 689
6.3 ENTSTOERSCHALTUNGEN 691
18
INHALT
6.3.1 DER AUFBAU UND EINSATZ VON FILTERN 691
6.3.1.1 AUSWAHL UND EINBINDUNG VON FILTERN 692
6.3.1.2 FILTER FUER NF-SIGNALE 694
6.3.1.3 FILTER FUER ANTENNENSIGNALE 697
6.3.1.4 FILTER FUER DATENLEITUNGEN 699
6.3.1.5 FILTER FUER LEITUNGEN DER GLEICHSPANNUNGSVERSORGUNG 702
6.3.1.6 FILTER FUER DIE NETZVERSORGUNG 705
6.3.2 BEISPIELE FUER FILTERUNG 711
6.3.2.1 FILTERUNG EINES LAMPENDIMMERS (TRIAC-PHASENANSCHNITT) 711
6.3.2.2 ENTSTOERUNG EINES GETAKTETEN NETZTEILS 713
6.3.2.3 FILTERMASSNAHMEN BEI KRAFTFAHRZEUGEN 717
6.4 DIE UNTERDRUECKUNG VON UEBERSPANNUNGEN 721
6.4.1 DIE ABLEITERBAUELEMENTE 722
6.4.1.1 DIODEN 722
6.4.1.2 Z-DIODEN 724
6.4.1.3 THYRISTOREN/TRIACS 725
6.4.1.4 FUNKENSTRECKEN UND GASGEFUELLTE UEBERSPANNUNGSABIEITER 727
6.4.1.5 SPANNUNGSABHAENGIGE WIDERSTAENDE (VARISTOREN) 732
6.4.1.6 SCHMELZSICHERUNGEN/SICHERUNGSELEMENTE 735
6.4.2 UEBERSPANNUNGS-SCHUTZSCHALTUNGEN 736
6.4.2.1 ALLGEMEINE SCHUTZSCHALTUNGEN 737
6.4.2.2 DER SCHUTZ VON ANTENNEN- UND ANDEREN HF-SIGNALEN 741
6.4.2.3 KAEUFLICHE SCHUTZELEMENTE 743
6.4.2.4 DER INTERNE UEBERSPANNUNGSSCHUTZ 745
6.4.3 UNTERDRUECKUNG VON UEBERSPANNUNGEN INDUKTIVER LASTEN 746
6.5 ZUSAMMENFASSUNG 751
7 STOERUNTERDRUECKUNG DURCH LAGEAENDERUNG,
SYMMETRISIERUNG, SCHIRMUNG 753
7.1 ABSTANDS- UND LAGEABHAENGIGKEITEN 753
7.1.1 DIE ABSTANDSABHAENGIGKEIT 754
7.1.2 DIE LAGEABHAENGIGKEIT 756
7.1.2.1 DIE LEITUNGSFUEHRUNG 756
7.1.2.2 DIE DIPOLFELDER 758
7.1.3 ENTSTOERUNG DURCH SYMMETRISIERUNG 759
7.1.3.1 DAS PRINZIP DER KOMPENSATION 759
7.1.3.2 DIE VERSEILUNG (VERDRILLUNG) VON LEITERPAAREN 761
7.1.3.3 DIE UNSYMMETRIEDAEMPFUNG 763
7.1.3.4 DIE KAPAZITIVE KOMPENSATION * *STERNVIERER" 763
7.2 SCHIRMUNGEN 765
7.2.1 GRUNDLEGENDE MECHANISMEN 766
7.2.2 DIE ABSORPTIONSSCHIRMUNG 769
19
INHALT
7.2.3 DIE REFLEXIONSSCHIRMUNG 770
7.2.3.1 ALLGEMEINE REFLEXIONSEIGENSCHAFTEN 770
7.2.3.2 DIE REFLEXIONSSCHIRMUNG IM FERNFELD 776
7.2.3.3 DIE IMPEDANZ DES NAHFELDES 777
7.2.3.4 DIE REFLEXIONSDAEMPFUNG VON ELEKTRISCHEN NAHFELDERN 779
7.2.3.5 DIE REFLEXIONSDAEMPFUNG VON MAGNETISCHEN NAHFELDERN 780
7.2.3.6 DER EINFLUSS DER VIELFACHREFLEXIONEN 782
7.3 AUFBAU UND WIRKUNG REALER SCHIRME 784
7.3.1 DIE IDEALEN DAEMPFUNGSWERTE 784
7.3.2 REALISIERUNGEN UND GRENZEN REALER SCHIRME 786
7.3.2.1 DIE *ERDUNG" VON SCHIRMEN 787
7.3.2.2 DIE BEDEUTUNG DER ABGESCHLOSSENHEIT UND DER FORM
VON SCHIRMEN 788
7.3.2.3 DER FELDDURCHGRIFF UND DIE WIRKUNG VON OEFFNUNGEN 789
7.3.2.4 VERBINDUNGSSTELLEN UND IHRE DICHTUNGEN 795
7.3.2.5 DER KONKRETE SCHIRMAUFBAU 799
7.3.2.6 ABSORBER UND RAUMRESONANZEN 802
7.3.3 SCHIRMUNG VON NIEDERFREQUENTEN MAGNETISCHEN FELDERN 806
7.3.3.1 DIE EIGENSCHAFTEN WEICHMAGNETISCHER MATERIALIEN 806
7.3.3.2 DIE SCHIRMWIRKUNG WEICHMAGNETISCHER MATERIALIEN 810
7.3.3.3 DER EINSATZ VON MAGNETISCHEN SCHIRMUNGEN 812
7.3.3.4 DIE SCHIRMUNG VON STATIONAEREN MAGNETISCHEN FELDERN 814
7.3.4 DIE MEHRFACHSCHIRMUNG 818
7.3.4.1 GRUNDSAETZLICHES ZU MEHRFACHSCHIRMEN 818
7.3.4.2 DIE DOPPELSCHIRMUNG 819
7.3.4.3 SCHIRMUNGEN GEMAESS DER ZONENSTRUKTUR 820
7.4 STRUKTUR UND WIRKSAMKEIT VON KABELSCHIRMUNGEN 822
7.4.1 DIE BEGRUENDUNG VON KABELSCHIRMEN 822
7.4.1.1 DIE EIGENSCHAFTEN VON UNGESCHIRMTEN LEITUNGEN 822
7.4.1.2 AUFBAU UND VIELFALT DER KABELSCHIRME 823
7.4.2 DIE GRUNDLEGENDEN EIGENSCHAFTEN VON KABELSCHIRMEN 825
7.4.2.1 DIE SCHIRMUNG DES E-FELDES DURCH KOAXIALKABEL 826
7.4.2.2 DIE SCHIRMUNG VON MAGNETISCHEN FELDERN 827
7.4.2.3 DIE KOPPLUNGSIMPEDANZ DES KABELSCHIRMS 834
7.4.3 DIE SCHIRMTYPEN UND IHRE ANSCHLUSSARTEN 838
7.4.3.1 DIE AUSFUEHRUNGSARTEN VON KABELSCHIRMEN 838
7.4.3.2 DIE VERLEGUNG DER RUECKLEITER UND DIE SCHIRMANSCHLUESSE 846
7.4.3.3 DIE ANBINDUNG DES KABELSCHIRMS AN DEN STECKER 849
7.4.3.4 DIE SCHIRMWIRKUNG BEI VARIATION DER SCHIRMANSCHLUESSE 852
7.4.4 DIE STRUKTUR VON VERKABELUNGSSYSTEMEN 855
7.4.4.1 ZUSAMMENFASSENDE UEBERSICHT 856
7.4.4.2 KLASSEN UND STRUKTUREN 856
7.4.5 DIE SCHUTZRINGSCHALTUNG 860
7.5 ZUSAMMENFASSUNG 864
20
INHALT
ANHANG 867
BEDEUTUNG UND BERECHNUNG VON DB-WERTEN 867
IMPEDANZ VON LEITERPAAREN 870
WIDERSTAND DER GAENGIGEN CU-LEITUNGEN 871
DIE HOCHFREQUENZTAPETE 872
TRANSFORMATIONSPAPIER 875
NUTZUNG VON FREQUENZEN IN EUROPA (BIS 2 GHZ) 876
DIE WICHTIGSTEN NORMENGRUPPEN 878
EMV-RELEVANTE NATIONALE UND INTERNATIONALE NORMEN 879
EN- UND DIN EN-NORMEN 879
DIN- UND DIN VDE-NORMEN: 892
(DIN) ISO- UND (DIN) IEC-NORMEN: 904
(DIN) ETSI-NORMEN (FUER FUNKANWENDUNGEN) 913
VG- UND MIL- NORMEN (VERTEIDIGUNGSNORMEN) 915
WICHTIGE ADRESSEN 921
ANBIETER VON EMV- KOMPONENTEN UND DIENSTLEISTUNGEN 924
ABKUERZUNGEN 930
GRIECHISCHE BUCHSTABEN UND IHRE AUSSPRACHE 941
VORSILBEN UND IHRE MULTIPLIKATOREN 942
HAEUFIG BENOETIGTE ZAHLEN WERTE 942
LITERATURVERZEICHNIS 943
SACHVERZEICHNIS 963
21 |
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