Verfügbarkeit: Elektromagnetische Verträglichkeit

Elektromagnetische Verträglichkeit: Berechnung der elektromagnetischen Kopplung, Prüf- und Messtechnik, Zulassungsprozesse

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser:	Gustrau, Frank 1967- (VerfasserIn), Kellerbauer, Holger 1981- (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	München Hanser [2022]
Ausgabe:	2., überarbeitete Auflage
Schlagworte:	Kopplung > Elektronik Elektromagnetische Verträglichkeit ELEK2022 FBETKOMT: Kommunikationstechnik FBETMESS: Elektrische Messtechnik FBLEHR: Lehrbuch elektromagnetische kopplung emv grundlagen emv prüfung störsignale Lehrbuch
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	275 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm
ISBN:	3446472762 9783446472761

Internformat

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Datensatz im Suchindex

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adam_text	INHALT Q EINLEITUNG ......................................................................................... 15 1.1 DEFINITION UND MOTIVATION ...................................................................................... 15 1.2 ELEKTROMAGNETISCHE VERTRAEGLICHKEIT ALS HORIZONTALE DISZIPLIN ............................... 16 1.3 AUFBAU DES BUCHES ................................................................................................... 17 Q GRUNDLAGEN UND BEGRIFFE DER EMV ................................................. 19 2.1 DAS EMV-MODELL....................................................................................................... 19 2.1.1 NUTZ-UND STOERGROESSENFLUSS ........................................................................... 21 2.1.2 INNERE UND AEUSSERE EMV ............................................................................... 21 2.2 EIGENSCHAFTEN VON STOERQUELLEN ............................................................................... 22 2.2.1 CHARAKTERISIERUNG VON STOERQUELLEN .............................................................. 23 2.2.1.1 NATUERLICH/KUENSTLICH ......................................................................... 23 2.2.1.2 LEITUNGSGEBUNDEN/GESTRAHLT ......................................................... 23 2.2.1.3 BEABSICHTIGT/UNBEABSICHTIGT ......................................................... 23 2.2.1.4 SCHMALBANDIG/BREITBANDIG ............................................................ 24 2.2.1.5 KONTINUIERLICH/INTERMITTIEREND ..................................................... 24 2.2.1.6 ZEITVARIANZ VON STOERQUELLEN .......................................................... 24 2.2.2 BEISPIELE VON STOERQUELLEN ............................................................................. 25 2.2.3 ISM-BAENDER CONTRA LIZENSIERTE FUNKBAENDER ............................................... 26 2.2.3.1 UEBERSICHT UEBER EINIGE LIZENSIERTE FUNKBAENDER .............................. 27 2.2.3.2 UEBERSICHT UEBER EINIGE ISM-FREQUENZBAENDER ................................. 27 2.3 EIGENSCHAFTEN VON STOERSENKEN ................................................................................ 28 2.3.1 CHARAKTERISIERUNG VON STOERSENKEN .............................................................. 29 2.3.1.1 EINKOPPLUNGSWEGE .......................................................................... 29 2.3.1.2 KLASSIFIKATION VON REAKTIONEN ......................................................... 29 2.3.1.3 STOERFESTIGKEIT/SUSZEPTIBILITAET VON STOERSENKEN ................................ 30 2.3.1.4 ZEITVARIANZ VON STOERSENKEN ............................................................. 31 2.3.2 BEISPIELE VON STOERSENKEN ............................................................................. 32 2.4 PEGELRECHNUNG ......................................................................................................... 34 2.4.1 RELATIVE PEGEL ................................................................................................ 34 2.4.2 ABSOLUTE PEGEL ............................................................................................... 37 8 INHALT 2.5 SCHALTUNGSKONZEPTE ................................................................................................. 38 2.5.1 EINFACHE GRUNDSCHALTUNG ............................................................................. 38 2.5.2 BESCHREIBUNG VON LEITUNGEN ........................................................................ 40 2.5.3 DREILEITERSYSTEME .......................................................................................... 43 2.5.3.1 GLEICH-UND GEGENTAKTWELLEN ......................................................... 43 2.5.3.2 LEITUNGSWELLENWIDERSTAENDE UND LEITUNGSABSCHLUSS ..................... 45 2.5.4 SYMMETRISCHE UND UNSYMMETRISCHE SCHALTUNGEN ...................................... 46 Q AUSBREITUNG VON STOERSIGNALEN ........................................................ 48 3.1 UEBERSICHT DER KOPPLUNGSARTEN ............................................................................... 48 3.2 MAXWELL SCHE GLEICHUNGEN ...................................................................................... 49 3.2.1 MATERIALGLEICHUNGEN ..................................................................................... 50 3.2.2 INTEGRALFORM ................................................................................................... 50 3.2.2.1 DURCHFLUTUNGSGESETZ ........................................................................ 50 3.2.2.2 INDUKTIONSGESETZ .............................................................................. 51 3.2.2.3 GAUSS SCHES GESETZ DES ELEKTRISCHEN FELDES .................................... 52 3.2.2.4 GAUSS SCHES GESETZ DES MAGNETISCHEN FELDES ................................ 52 3.2.3 DIFFERENTIALFORM FUER ALLGEMEINE ZEITABHAENGIGKEIT ...................................... 52 3.2.4 DIFFERENTIALFORM FUER HARMONISCHE ZEITABHAENGIGKEIT ................................... 53 3.2.5 RANDBEDINGUNGEN ......................................................................................... 54 3.3 SIMULATION ELEKTROMAGNETISCHER FELDER ................................................................. 55 3.3.1 EINTEILUNG VON FELDPROBLEMEN .................................................................... 56 3.3.1.1 STATISCHE FELDER ................................................................................. 56 3.3.1.2 QUASI-STATISCHE FELDER ...................................................................... 57 3.3.1.3 SCHNELL VERAENDERLICHE FELDER .......................................................... 58 3.3.2 NUMERISCHE VERFAHREN UND MODERNE 3D-SIMULATIONSPROGRAMME ........... 58 3.3.2.1 ELEKTROMAGNETISCHE 3D-FELDSIMULATION ........................................ 59 3.3.2.2 ARBEITSSCHRITTE BEI DER EM-SIMULATION ........................................... 62 3.4 KOPPLUNGSMECHANISMEN ......................................................................................... 64 3.4.1 GALVANISCHE KOPPLUNG .................................................................................. 64 3.4.1.1 MODELLBILDUNG .................................................................................. 65 3.4.1.2 MASSNAHMEN ZUR REDUZIERUNG DER GALVANISCHEN KOPPLUNG .......... 66 3.4.1.3 MASSESCHLEIFEN ................................................................................ 70 3.4.2 INDUKTIVE KOPPLUNG ...................................................................................... 71 3.4.2.1 MODELLBILDUNG .................................................................................. 71 3.4.2.2 BERECHNUNG DES MAGNETISCHEN FELDES ........................................... 73 3.4.2.3 BERECHNUNG DER EINGEKOPPELTEN SPANNUNG ................................... 74 3.4.2.4 MASSNAHMEN ZUR VERMINDERUNG DER INDUKTIVEN KOPPLUNG .......... 81 INHALT 9 3.4.3 KAPAZITIVE KOPPLUNG ..................................................................................... 82 3.4.3.1 MODELLBILDUNG .................................................................................. 82 3.4.3.2 BERECHNUNG DER EINGEKOPPELTEN SPANNUNG ................................... 82 3.4.3.3 MASSNAHMEN ZUR VERMINDERUNG DER KAPAZITIVEN KOPPLUNG ........ 85 3.4.4 LEITUNGSKOPPLUNG ......................................................................................... 86 3.4.4.1 MODELLBILDUNG .................................................................................. 86 3.4.4.2 MASSNAHMEN ZUR VERMINDERUNG DER LEITUNGSKOPPLUNG ............... 90 3.4.5 STRAHLUNGSKOPPLUNG ...................................................................................... 91 3.4.5.1 MODELLBILDUNG .................................................................................. 91 3.4.5.2 MASSNAHMEN ZUR VERMINDERUNG DER STRAHLUNGSKOPPLUNG ........... 97 3.5 FELDSIMULATION DER ELEKTROMAGNETISCHEN KOPPLUNG ........................................... 97 3.5.1 UEBERKOPPLUNG ZWISCHEN BENACHBARTEN MIKROSTREIFENLEITUNGEN .............. 97 3.5.2 PARASITAERE GEHAEUSERESONANZEN .................................................................... 101 3.5.3 ABSTRAHLVERHALTEN EINER SCHLITZANTENNE ...................................................... 106 Q KOMPONENTEN UND KONZEPTE ZUR VERBESSERUNG DER EMV ........... 110 4.1 KONDENSATOREN ......................................................................................................... 110 4.1.1 ABBLOCKKONDENSATOR .................................................................................... 111 4.1.2 DURCHFUEHRUNGSKONDENSATOR ........................................................................ 112 4.2 SPULEN ....................................................................................................................... 113 4.3 FILTER .......................................................................................................................... 114 4.3.1 RC-FILTER ........................................................................................................ 114 4.3.2 LC-FILTER ......................................................................................................... 118 4.3.3 LEITUNGSFILTER ................................................................................................. 123 4.3.4 AKTIVE FILTER .................................................................................................... 124 4.4 GLEICHTAKTDROSSEL ..................................................................................................... 125 4.5 TRENNTRANSFORMATOR ................................................................................................. 127 4.6 OPTOKOPPLER UND LICHTWELLENLEITER ........................................................................ 128 4.7 SYMMETRISCHE UEBERTRAGUNG .................................................................................... 129 4.7.1 PRINZIP ............................................................................................................ 129 4.7.2 SYMMETRISCHE LEITUNG .................................................................................. 129 4.7.3 ERZEUGUNG UND AUSWERTUNG SYMMETRISCHER SIGNALE ................................. 132 4.7.3.1 SYMMETRIERUNG DURCH UEBERTRAGER .................................................. 132 4.7.3.2 DIFFERENZVERSTAERKER UND LEITUNGSTREIBER ........................................ 133 4.8 SCHIRMUNG ................................................................................................................ 137 4.8.1 SCHIRMDAEMPFUNG .......................................................................................... 137 4.8.2 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN DER SCHIRMWIRKUNG ........................................... 138 4.8.2.1 SCHIRMUNG STATISCHER UND QUASI-STATISCHER ELEKTRISCHER FELDER ... 138 10 INHALT 4.8.2.2 SCHIRMUNG STATISCHER UND QUASI-STATISCHER MAGNETISCHER FELDER . 139 4.8.2.3 SCHIRMUNG HOCHFREQUENTER ELEKTROMAGNETISCHER WELLEN ............. 140 4.8.3 NICHT VOLLSTAENDIG GESCHLOSSENE SCHIRMHUELLE ............................................... 141 4.8.4 HOHLRAUMRESONANZEN ................................................................................... 142 4.8.5 KABELSCHIRME ................................................................................................. 144 4.8.5.1 LEITUNGSVARIANTEN UND SCHIRMANSCHLUSS ....................................... 144 4.8.5.2 MESSVERFAHREN ZUR BESTIMMUNG DER KABELSCHIRMDAEMPFUNG ....... 146 Q\| RICHTLINIEN, NORMEN UND ZULASSUNGSPROZESSE ............................ 150 5.1 GESETZE UND RICHTLINIEN .......................................................................................... 150 5.1.1 DAS EMV-GESETZ ............................................................................................ 150 5.1.2 RICHTLINIEN ..................................................................................................... 151 5.2 NORMEN ..................................................................................................................... 152 5.2.1 UEBERSICHT NORMENREIHE ISO 11451 ............................................................... 154 5.2.2 UEBERSICHT NORMENREIHE ISO 11452 .............................................................. 154 5.2.3 UEBERSICHT NORMENREIHE IEC 61000-3 .......................................................... 156 5.2.4 UEBERSICHT NORMENREIHE IEC 61000-4 .......................................................... 156 5.2.5 UEBERSICHT NORMENREIHE CISPR .................................................................... 158 5.2.6 UEBERSICHT NORMENREIHE ISO 7637 ................................................................ 158 5.2.7 GRUNDNORMEN UND FACHGRUNDNORMEN ...................................................... 158 5.2.8 PRODUKTNORMEN ............................................................................................. 160 5.2.9 AKKREDITIERUNG VON LABOREN ........................................................................ 160 5.2.10 AUSGABESTAENDE VON NORMEN ........................................................................ 161 5.2.11 BEISPIELE FUER DOKUMENTENTYPEN AUS DER NORMENWELT ............................... 162 5.3 HERSTELLERSPEZIFIKATIONEN ......................................................................................... 162 5.3.1 VERTRAGLICHE EMV-ANFORDERUNGEN ................................................................ 163 5.3.2 TESTPLAENE ........................................................................................................ 163 5.3.3 ANERKENNUNGSVERFAHREN FUER LABORE ............................................................. 164 5.4 CE-KENNZEICHNUNG ................................................................................................... 165 5.4.1 DIE KONFORMITAETSVERMUTUNG ........................................................................ 165 5.4.2 ROLLE DES HERSTELLERS ...................................................................................... 166 5.4.3 ANWENDUNG HARMONISIERTER NORMEN .......................................................... 166 5.4.4 DOKUMENTENBEWERTUNG ............................................................................... 167 5.4.5 BEHOERDLICHE AUFSICHT DURCH DIE BNETZA ...................................................... 168 5.5 DIE NOTIFIZIERTEN STELLEN .......................................................................................... 169 5.5.1 RECHTSGRUNDLAGE DER NOTIFIZIERTEN STELLE ..................................................... 169 5.5.2 NUTZEN FUER DEN HERSTELLER .............................................................................. 170 5.5.3 TECHNISCHER BERICHT DER NOTIFIZIERTEN STELLE ................................................. 170 INHALT 11 5.5.4 EINSCHRAENKUNGEN FUER DEN BETRIEB ................................................................ 172 5.5.5 ERKLAERUNG DER NOTIFIZIERTEN STELLE ................................................................. 172 5.5.6 PRODUKTGRUPPENBILDUNG ............................................................................... 172 5.6 E-KENNZEICHNUNG .................................................................................................... 173 5.6.1 DIE UN ECE RIO ............................................................................................ 174 5.6.2 ROLLE DES HERSTELLERS ...................................................................................... 175 5.6.3 ROLLE DES TECHNISCHEN DIENSTES .................................................................... 175 5.6.4 ROLLE DER BEHOERDEN (KBA) ............................................................................ 176 5.7 ELEKTROMAGNETISCHE UMWELTVERTRAEGLICHKEIT .......................................................... 176 Q MESSEN UND PRUEFEN ......................................................................... 178 6.1 MESSKETTE BEI STOERAUSSENDUNGSMESSUNGEN .......................................................... 179 6.1.1 MESSWANDLER UND TRANSDUCER ..................................................................... 179 6.1.2 OSZILLOSKOPE .................................................................................................. 181 6.1.3 KONVENTIONELLER MESSEMPFAENGER ................................................................. 184 6.1.4 ZEITBEREICHSMESSEMPFAENGER ........................................................................ 185 6.1.5 SPEKTRUMANALYSATOR ...................................................................................... 186 6.1.6 MESSLEITUNGEN ................................................................................................ 187 6.1.7 NETZWERKANALYSATOR ...................................................................................... 189 6.1.8 DETEKTOREN FUER STOERAUSSENDUNGSMESSUNGEN .............................................. 190 6.1.9 MESSZEITEN FUER STOERAUSSENDUNGSMESSUNGEN .............................................. 191 6.1.10 BANDBREITEN FUER STOERAUSSENDUNGSMESSUNGEN ............................................ 192 6.2 MESSKETTE BEI STOERFESTIGKEITSMESSUNGEN ................................................................ 193 6.2.1 SIGNALGENERATOR ............................................................................................. 194 6.2.2 MODULATIONSARTEN ........................................................................................ 195 6.2.3 VERSTAERKER ...................................................................................................... 196 6.2.4 MESSWANDLER ................................................................................................. 197 6.2.5 FUNKTIONSPRINZIP EINER FELDSONDE .............................................................. 202 6.2.6 MONITORING DER MESSKETTE ............................................................................ 202 6.2.7 MONITORING DES PRUEFMUSTERS ........................................................................ 203 6.2.8 KALIBRIERUNG .................................................................................................. 204 6.2.9 MEHRPUNKTKALIBRIERUNGEN ............................................................................ 205 6.2.10 MESSZEITEN FUER STOERFESTIGKEITSMESSUNGEN ................................................... 206 6.2.11 BEWERTUNGEINERSTOERFESTIGKEITSMESSUNG ..................................................... 207 6.3 MESSUNG VON SEHR NIEDERFREQUENTEN STOERAUSSENDUNGEN ..................................... 208 6.3.1 OBERSCHWINGUNGSSTROEME ............................................................................. 208 6.3.2 FLICKER ............................................................................................................ 209 6.3.3 NETZRUECKWIRKUNGEN ALS STOERFESTIGKEITSPRUEFUNG ........................................... 210 12 INHALT 6.4 PRUEFUNGEN DER IMPULSFESTIGKEIT ............................................................................... 211 6.4.1 IMPULSERZEUGUNG .......................................................................................... 211 6.4.2 FREQUENZBEREICHSBELEGUNG VON IMPULSEN .................................................. 212 6.4.3 KOPPELMECHANISMEN FUER IMPULSPRUEFUNGEN ............................................... 212 6.4.4 GAENGIGELMPULSFORMEN ................................................................................. 213 6.4.5 SEHR LANGSAME IMPULSARTIGE VORGAENGE (WELLENFORMEN) ............................. 214 6.4.6 ELEKTROSTATISCHE ENTLADUNG (ESD) ................................................................ 215 6.4.7 HOCHTESTEN BEI IMPULSPRUEFUNGEN ................................................................ 216 6.4.8 PRUEFZEITEN BEI IMPULSPRUEFUNGEN ................................................................. 217 6.5 EIN MESSPLATZ FUER EMV-PRUEFUNGEN: ABSORBERHALLEN .............................................. 217 6.5.1 SCHIRMUNG ..................................................................................................... 218 6.5.2 REFLEXIONSDAEMPFUNG ..................................................................................... 220 6.5.3 FREIRAUM UND FREIFELDHALLEN ....................................................................... 221 6.5.4 OEFFNUNGENINDERSCHIRMUNG ....................................................................... 223 6.5.5 STOERQUELLEN UND -SENKEN INNERHALB DER ABSORBERHALLE ............................... 227 6.5.6 REZIPROZITAET VON MESSWANDLERN ................................................................... 227 6.5.7 MESSUNGEN IN DER ABSORBERHALLE ................................................................. 228 6.6 SCHIRMKABINEN .......................................................................................................... 231 6.6.1 PRUEFUNGEN IN DER SCHIRMKABINE ................................................................... 232 6.7 FREIFELDMESSUNGEN .................................................................................................. 236 6.8 DIE MODENVERWIRBELUNGSKAMMER .......................................................................... 237 6.9 TEM-ZELLE ................................................................................................................ 238 6.9.1 PRINZIP ............................................................................................................ 238 6.9.2 ZELLENTYPEN .................................................................................................... 239 Q PRUEFVORBEREITUNGEN ......................................................................... 241 7.1 ZEIT-UND KOSTENBEDARF EINER EMV-PRUEFUNG .......................................................... 241 7.1.1 PRE-COMPLIANCE-TESTS IM EIGENEN BETRIEB .................................................. 242 7.1.2 COMPLIANCE-TESTS IM EIGENEN BETRIEB ......................................................... 242 7.1.3 PRUEFUNGEN BEI EINEM EXTERNEN DIENSTLEISTER .............................................. 243 7.2 DIE AUSWAHL EINES BETRIEBSZUSTANDES .................................................................... 244 7.2.1 ANFORDERUNGEN AN DIE REPRAESENTANZ ............................................................ 244 7.2.2 ANFORDERUNGEN AN DIE STABILITAET ................................................................... 244 7.2.3 ANFORDERUNGEN AN DIE SOFTWARE ZUM BETRIEB DES PRUEFLINGS ........................ 245 7.3 ANFORDERUNGEN AN DIE PERIPHERIE ........................................................................... 245 7.3.1 PERIPHERIE BEI STOERAUSSENDUNGSMESSUNGEN ............................................... 246 7.3.2 PERIPHERIE BEI STOERFESTIGKEITSMESSUNGEN ..................................................... 247 7.3.3 PERIPHERIE IM PRUEFAUFBAU .............................................................................. 247 INHALT 13 7.4 FORMULIERUNG VON BEWERTUNGSKRITERIEN .................................................................. 247 7.4.1 DEFINITION VON FUNKTIONSKLASSEN UND TOLERANZEN ...................................... 247 7.4.2 AUSWAHL VON SINNVOLLEM MONITORING .......................................................... 248 7.5 ENTSTOERUNG WAEHREND DER PRUEFUNG ........................................................................... 250 7.5.1 IDENTIFIKATION DES PROBLEMS .......................................................................... 250 7.5.2 MODIFIKATIONEN WAEHREND EINER PRUEFREIHE .................................................... 251 7.5.3 ENTSTOERUNGSMASSNAHMEN OHNE MODIFIKATION .............................................. 252 7.5.4 ENTSTOERUNGSMASSNAHMEN MIT MODIFIKATION ................................................. 252 YY ANHANG ............................................................................................... 253 A.1 KOORDINATENSYSTEME ............................................................................................... 253 A.1.1 KARTESISCHES KOORDINATENSYSTEM ................................................................. 254 A.1.2 ZYLINDERKOORDINATENSYSTEM .......................................................................... 255 A.1.3 KUGELKOORDINATENSYSTEM .............................................................................. 256 A.2 LINEARE UND LOGARITHMISCHE GROESSEN ...................................................................... 257 A.3 FREQUENZEN UND WELLENLAENGEN .............................................................................. 258 FORMELZEICHEN UND ABKUERZUNGEN ......................................................... 259 LITERATUR .................................................................................................... 264 INDEX ......................................................................................................... 268
adam_txt	INHALT Q EINLEITUNG . 15 1.1 DEFINITION UND MOTIVATION . 15 1.2 ELEKTROMAGNETISCHE VERTRAEGLICHKEIT ALS HORIZONTALE DISZIPLIN . 16 1.3 AUFBAU DES BUCHES . 17 Q GRUNDLAGEN UND BEGRIFFE DER EMV . 19 2.1 DAS EMV-MODELL. 19 2.1.1 NUTZ-UND STOERGROESSENFLUSS . 21 2.1.2 INNERE UND AEUSSERE EMV . 21 2.2 EIGENSCHAFTEN VON STOERQUELLEN . 22 2.2.1 CHARAKTERISIERUNG VON STOERQUELLEN . 23 2.2.1.1 NATUERLICH/KUENSTLICH . 23 2.2.1.2 LEITUNGSGEBUNDEN/GESTRAHLT . 23 2.2.1.3 BEABSICHTIGT/UNBEABSICHTIGT . 23 2.2.1.4 SCHMALBANDIG/BREITBANDIG . 24 2.2.1.5 KONTINUIERLICH/INTERMITTIEREND . 24 2.2.1.6 ZEITVARIANZ VON STOERQUELLEN . 24 2.2.2 BEISPIELE VON STOERQUELLEN . 25 2.2.3 ISM-BAENDER CONTRA LIZENSIERTE FUNKBAENDER . 26 2.2.3.1 UEBERSICHT UEBER EINIGE LIZENSIERTE FUNKBAENDER . 27 2.2.3.2 UEBERSICHT UEBER EINIGE ISM-FREQUENZBAENDER . 27 2.3 EIGENSCHAFTEN VON STOERSENKEN . 28 2.3.1 CHARAKTERISIERUNG VON STOERSENKEN . 29 2.3.1.1 EINKOPPLUNGSWEGE . 29 2.3.1.2 KLASSIFIKATION VON REAKTIONEN . 29 2.3.1.3 STOERFESTIGKEIT/SUSZEPTIBILITAET VON STOERSENKEN . 30 2.3.1.4 ZEITVARIANZ VON STOERSENKEN . 31 2.3.2 BEISPIELE VON STOERSENKEN . 32 2.4 PEGELRECHNUNG . 34 2.4.1 RELATIVE PEGEL . 34 2.4.2 ABSOLUTE PEGEL . 37 8 INHALT 2.5 SCHALTUNGSKONZEPTE . 38 2.5.1 EINFACHE GRUNDSCHALTUNG . 38 2.5.2 BESCHREIBUNG VON LEITUNGEN . 40 2.5.3 DREILEITERSYSTEME . 43 2.5.3.1 GLEICH-UND GEGENTAKTWELLEN . 43 2.5.3.2 LEITUNGSWELLENWIDERSTAENDE UND LEITUNGSABSCHLUSS . 45 2.5.4 SYMMETRISCHE UND UNSYMMETRISCHE SCHALTUNGEN . 46 Q AUSBREITUNG VON STOERSIGNALEN . 48 3.1 UEBERSICHT DER KOPPLUNGSARTEN . 48 3.2 MAXWELL ' SCHE GLEICHUNGEN . 49 3.2.1 MATERIALGLEICHUNGEN . 50 3.2.2 INTEGRALFORM . 50 3.2.2.1 DURCHFLUTUNGSGESETZ . 50 3.2.2.2 INDUKTIONSGESETZ . 51 3.2.2.3 GAUSS ' SCHES GESETZ DES ELEKTRISCHEN FELDES . 52 3.2.2.4 GAUSS ' SCHES GESETZ DES MAGNETISCHEN FELDES . 52 3.2.3 DIFFERENTIALFORM FUER ALLGEMEINE ZEITABHAENGIGKEIT . 52 3.2.4 DIFFERENTIALFORM FUER HARMONISCHE ZEITABHAENGIGKEIT . 53 3.2.5 RANDBEDINGUNGEN . 54 3.3 SIMULATION ELEKTROMAGNETISCHER FELDER . 55 3.3.1 EINTEILUNG VON FELDPROBLEMEN . 56 3.3.1.1 STATISCHE FELDER . 56 3.3.1.2 QUASI-STATISCHE FELDER . 57 3.3.1.3 SCHNELL VERAENDERLICHE FELDER . 58 3.3.2 NUMERISCHE VERFAHREN UND MODERNE 3D-SIMULATIONSPROGRAMME . 58 3.3.2.1 ELEKTROMAGNETISCHE 3D-FELDSIMULATION . 59 3.3.2.2 ARBEITSSCHRITTE BEI DER EM-SIMULATION . 62 3.4 KOPPLUNGSMECHANISMEN . 64 3.4.1 GALVANISCHE KOPPLUNG . 64 3.4.1.1 MODELLBILDUNG . 65 3.4.1.2 MASSNAHMEN ZUR REDUZIERUNG DER GALVANISCHEN KOPPLUNG . 66 3.4.1.3 MASSESCHLEIFEN . 70 3.4.2 INDUKTIVE KOPPLUNG . 71 3.4.2.1 MODELLBILDUNG . 71 3.4.2.2 BERECHNUNG DES MAGNETISCHEN FELDES . 73 3.4.2.3 BERECHNUNG DER EINGEKOPPELTEN SPANNUNG . 74 3.4.2.4 MASSNAHMEN ZUR VERMINDERUNG DER INDUKTIVEN KOPPLUNG . 81 INHALT 9 3.4.3 KAPAZITIVE KOPPLUNG . 82 3.4.3.1 MODELLBILDUNG . 82 3.4.3.2 BERECHNUNG DER EINGEKOPPELTEN SPANNUNG . 82 3.4.3.3 MASSNAHMEN ZUR VERMINDERUNG DER KAPAZITIVEN KOPPLUNG . 85 3.4.4 LEITUNGSKOPPLUNG . 86 3.4.4.1 MODELLBILDUNG . 86 3.4.4.2 MASSNAHMEN ZUR VERMINDERUNG DER LEITUNGSKOPPLUNG . 90 3.4.5 STRAHLUNGSKOPPLUNG . 91 3.4.5.1 MODELLBILDUNG . 91 3.4.5.2 MASSNAHMEN ZUR VERMINDERUNG DER STRAHLUNGSKOPPLUNG . 97 3.5 FELDSIMULATION DER ELEKTROMAGNETISCHEN KOPPLUNG . 97 3.5.1 UEBERKOPPLUNG ZWISCHEN BENACHBARTEN MIKROSTREIFENLEITUNGEN . 97 3.5.2 PARASITAERE GEHAEUSERESONANZEN . 101 3.5.3 ABSTRAHLVERHALTEN EINER SCHLITZANTENNE . 106 Q KOMPONENTEN UND KONZEPTE ZUR VERBESSERUNG DER EMV . 110 4.1 KONDENSATOREN . 110 4.1.1 ABBLOCKKONDENSATOR . 111 4.1.2 DURCHFUEHRUNGSKONDENSATOR . 112 4.2 SPULEN . 113 4.3 FILTER . 114 4.3.1 RC-FILTER . 114 4.3.2 LC-FILTER . 118 4.3.3 LEITUNGSFILTER . 123 4.3.4 AKTIVE FILTER . 124 4.4 GLEICHTAKTDROSSEL . 125 4.5 TRENNTRANSFORMATOR . 127 4.6 OPTOKOPPLER UND LICHTWELLENLEITER . 128 4.7 SYMMETRISCHE UEBERTRAGUNG . 129 4.7.1 PRINZIP . 129 4.7.2 SYMMETRISCHE LEITUNG . 129 4.7.3 ERZEUGUNG UND AUSWERTUNG SYMMETRISCHER SIGNALE . 132 4.7.3.1 SYMMETRIERUNG DURCH UEBERTRAGER . 132 4.7.3.2 DIFFERENZVERSTAERKER UND LEITUNGSTREIBER . 133 4.8 SCHIRMUNG . 137 4.8.1 SCHIRMDAEMPFUNG . 137 4.8.2 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN DER SCHIRMWIRKUNG . 138 4.8.2.1 SCHIRMUNG STATISCHER UND QUASI-STATISCHER ELEKTRISCHER FELDER . 138 10 INHALT 4.8.2.2 SCHIRMUNG STATISCHER UND QUASI-STATISCHER MAGNETISCHER FELDER . 139 4.8.2.3 SCHIRMUNG HOCHFREQUENTER ELEKTROMAGNETISCHER WELLEN . 140 4.8.3 NICHT VOLLSTAENDIG GESCHLOSSENE SCHIRMHUELLE . 141 4.8.4 HOHLRAUMRESONANZEN . 142 4.8.5 KABELSCHIRME . 144 4.8.5.1 LEITUNGSVARIANTEN UND SCHIRMANSCHLUSS . 144 4.8.5.2 MESSVERFAHREN ZUR BESTIMMUNG DER KABELSCHIRMDAEMPFUNG . 146 Q\| RICHTLINIEN, NORMEN UND ZULASSUNGSPROZESSE . 150 5.1 GESETZE UND RICHTLINIEN . 150 5.1.1 DAS EMV-GESETZ . 150 5.1.2 RICHTLINIEN . 151 5.2 NORMEN . 152 5.2.1 UEBERSICHT NORMENREIHE ISO 11451 . 154 5.2.2 UEBERSICHT NORMENREIHE ISO 11452 . 154 5.2.3 UEBERSICHT NORMENREIHE IEC 61000-3 . 156 5.2.4 UEBERSICHT NORMENREIHE IEC 61000-4 . 156 5.2.5 UEBERSICHT NORMENREIHE CISPR . 158 5.2.6 UEBERSICHT NORMENREIHE ISO 7637 . 158 5.2.7 GRUNDNORMEN UND FACHGRUNDNORMEN . 158 5.2.8 PRODUKTNORMEN . 160 5.2.9 AKKREDITIERUNG VON LABOREN . 160 5.2.10 AUSGABESTAENDE VON NORMEN . 161 5.2.11 BEISPIELE FUER DOKUMENTENTYPEN AUS DER NORMENWELT . 162 5.3 HERSTELLERSPEZIFIKATIONEN . 162 5.3.1 VERTRAGLICHE EMV-ANFORDERUNGEN . 163 5.3.2 TESTPLAENE . 163 5.3.3 ANERKENNUNGSVERFAHREN FUER LABORE . 164 5.4 CE-KENNZEICHNUNG . 165 5.4.1 DIE KONFORMITAETSVERMUTUNG . 165 5.4.2 ROLLE DES HERSTELLERS . 166 5.4.3 ANWENDUNG HARMONISIERTER NORMEN . 166 5.4.4 DOKUMENTENBEWERTUNG . 167 5.4.5 BEHOERDLICHE AUFSICHT DURCH DIE BNETZA . 168 5.5 DIE NOTIFIZIERTEN STELLEN . 169 5.5.1 RECHTSGRUNDLAGE DER NOTIFIZIERTEN STELLE . 169 5.5.2 NUTZEN FUER DEN HERSTELLER . 170 5.5.3 TECHNISCHER BERICHT DER NOTIFIZIERTEN STELLE . 170 INHALT 11 5.5.4 EINSCHRAENKUNGEN FUER DEN BETRIEB . 172 5.5.5 ERKLAERUNG DER NOTIFIZIERTEN STELLE . 172 5.5.6 PRODUKTGRUPPENBILDUNG . 172 5.6 E-KENNZEICHNUNG . 173 5.6.1 DIE UN ECE RIO . 174 5.6.2 ROLLE DES HERSTELLERS . 175 5.6.3 ROLLE DES TECHNISCHEN DIENSTES . 175 5.6.4 ROLLE DER BEHOERDEN (KBA) . 176 5.7 ELEKTROMAGNETISCHE UMWELTVERTRAEGLICHKEIT . 176 Q MESSEN UND PRUEFEN . 178 6.1 MESSKETTE BEI STOERAUSSENDUNGSMESSUNGEN . 179 6.1.1 MESSWANDLER UND TRANSDUCER . 179 6.1.2 OSZILLOSKOPE . 181 6.1.3 KONVENTIONELLER MESSEMPFAENGER . 184 6.1.4 ZEITBEREICHSMESSEMPFAENGER . 185 6.1.5 SPEKTRUMANALYSATOR . 186 6.1.6 MESSLEITUNGEN . 187 6.1.7 NETZWERKANALYSATOR . 189 6.1.8 DETEKTOREN FUER STOERAUSSENDUNGSMESSUNGEN . 190 6.1.9 MESSZEITEN FUER STOERAUSSENDUNGSMESSUNGEN . 191 6.1.10 BANDBREITEN FUER STOERAUSSENDUNGSMESSUNGEN . 192 6.2 MESSKETTE BEI STOERFESTIGKEITSMESSUNGEN . 193 6.2.1 SIGNALGENERATOR . 194 6.2.2 MODULATIONSARTEN . 195 6.2.3 VERSTAERKER . 196 6.2.4 MESSWANDLER . 197 6.2.5 FUNKTIONSPRINZIP EINER FELDSONDE . 202 6.2.6 MONITORING DER MESSKETTE . 202 6.2.7 MONITORING DES PRUEFMUSTERS . 203 6.2.8 KALIBRIERUNG . 204 6.2.9 MEHRPUNKTKALIBRIERUNGEN . 205 6.2.10 MESSZEITEN FUER STOERFESTIGKEITSMESSUNGEN . 206 6.2.11 BEWERTUNGEINERSTOERFESTIGKEITSMESSUNG . 207 6.3 MESSUNG VON SEHR NIEDERFREQUENTEN STOERAUSSENDUNGEN . 208 6.3.1 OBERSCHWINGUNGSSTROEME . 208 6.3.2 FLICKER . 209 6.3.3 NETZRUECKWIRKUNGEN ALS STOERFESTIGKEITSPRUEFUNG . 210 12 INHALT 6.4 PRUEFUNGEN DER IMPULSFESTIGKEIT . 211 6.4.1 IMPULSERZEUGUNG . 211 6.4.2 FREQUENZBEREICHSBELEGUNG VON IMPULSEN . 212 6.4.3 KOPPELMECHANISMEN FUER IMPULSPRUEFUNGEN . 212 6.4.4 GAENGIGELMPULSFORMEN . 213 6.4.5 SEHR LANGSAME IMPULSARTIGE VORGAENGE (WELLENFORMEN) . 214 6.4.6 ELEKTROSTATISCHE ENTLADUNG (ESD) . 215 6.4.7 HOCHTESTEN BEI IMPULSPRUEFUNGEN . 216 6.4.8 PRUEFZEITEN BEI IMPULSPRUEFUNGEN . 217 6.5 EIN MESSPLATZ FUER EMV-PRUEFUNGEN: ABSORBERHALLEN . 217 6.5.1 SCHIRMUNG . 218 6.5.2 REFLEXIONSDAEMPFUNG . 220 6.5.3 FREIRAUM UND FREIFELDHALLEN . 221 6.5.4 OEFFNUNGENINDERSCHIRMUNG . 223 6.5.5 STOERQUELLEN UND -SENKEN INNERHALB DER ABSORBERHALLE . 227 6.5.6 REZIPROZITAET VON MESSWANDLERN . 227 6.5.7 MESSUNGEN IN DER ABSORBERHALLE . 228 6.6 SCHIRMKABINEN . 231 6.6.1 PRUEFUNGEN IN DER SCHIRMKABINE . 232 6.7 FREIFELDMESSUNGEN . 236 6.8 DIE MODENVERWIRBELUNGSKAMMER . 237 6.9 TEM-ZELLE . 238 6.9.1 PRINZIP . 238 6.9.2 ZELLENTYPEN . 239 Q PRUEFVORBEREITUNGEN . 241 7.1 ZEIT-UND KOSTENBEDARF EINER EMV-PRUEFUNG . 241 7.1.1 PRE-COMPLIANCE-TESTS IM EIGENEN BETRIEB . 242 7.1.2 COMPLIANCE-TESTS IM EIGENEN BETRIEB . 242 7.1.3 PRUEFUNGEN BEI EINEM EXTERNEN DIENSTLEISTER . 243 7.2 DIE AUSWAHL EINES BETRIEBSZUSTANDES . 244 7.2.1 ANFORDERUNGEN AN DIE REPRAESENTANZ . 244 7.2.2 ANFORDERUNGEN AN DIE STABILITAET . 244 7.2.3 ANFORDERUNGEN AN DIE SOFTWARE ZUM BETRIEB DES PRUEFLINGS . 245 7.3 ANFORDERUNGEN AN DIE PERIPHERIE . 245 7.3.1 PERIPHERIE BEI STOERAUSSENDUNGSMESSUNGEN . 246 7.3.2 PERIPHERIE BEI STOERFESTIGKEITSMESSUNGEN . 247 7.3.3 PERIPHERIE IM PRUEFAUFBAU . 247 INHALT 13 7.4 FORMULIERUNG VON BEWERTUNGSKRITERIEN . 247 7.4.1 DEFINITION VON FUNKTIONSKLASSEN UND TOLERANZEN . 247 7.4.2 AUSWAHL VON SINNVOLLEM MONITORING . 248 7.5 ENTSTOERUNG WAEHREND DER PRUEFUNG . 250 7.5.1 IDENTIFIKATION DES PROBLEMS . 250 7.5.2 MODIFIKATIONEN WAEHREND EINER PRUEFREIHE . 251 7.5.3 ENTSTOERUNGSMASSNAHMEN OHNE MODIFIKATION . 252 7.5.4 ENTSTOERUNGSMASSNAHMEN MIT MODIFIKATION . 252 YY ANHANG . 253 A.1 KOORDINATENSYSTEME . 253 A.1.1 KARTESISCHES KOORDINATENSYSTEM . 254 A.1.2 ZYLINDERKOORDINATENSYSTEM . 255 A.1.3 KUGELKOORDINATENSYSTEM . 256 A.2 LINEARE UND LOGARITHMISCHE GROESSEN . 257 A.3 FREQUENZEN UND WELLENLAENGEN . 258 FORMELZEICHEN UND ABKUERZUNGEN . 259 LITERATUR . 264 INDEX . 268
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