EMV Abstrahlungs-Messung verifizieren

Hallo,

ich messe die Störstrahlung eines Testobjekts in 3m Entfernung. Es werden zwei Antennen verwendet, eine von 30-200MHz und eine von

200-1000MHz. Die Messung erfolgt mit einem Hameg5014 in Verbindung mit der SW5012E Software (das ist die Vorgängerversion der AS100E Software).

Da in der Software eine ganze Reihe von Daten eingegeben werden müssen (Antennenfaktoren, Kabelverluste, Grenzwerte, u.s.w), stellt sich zum Schluss die Frage ob man alles richtig gemacht hat und ob das Messergebnis überhaupt stimmt. Daher möchte ich die Messung verifizieren, indem ich das Testobjekt durch einen definierten Feldstärke-Generator ersetze. Sinnvoll wäre dieser Test bei 200MHz, weil er dann für beide Empfangs-Antennen verwendbar wäre.

Wie kann man so einen Generator für definierte Feldstärke selber bauen? Ein HF-Generator mit 50 Ohm Ausgang und genauer Pegel-Einstellung wäre vorhanden. Was ich also suche ist eine Bauanleitung für eine Sender-Antenne mit 50 Ohm Eingang, wobei der Zusammenhang zwischen Eingangsspannung und Feldstärke zumindest bei einer Frequenz bekannt sein muss. Vorzugsweise bei 200MHz.

Es geht mir nicht darum eine genaue Kalibrierung durchzuführen. Das ist ohne Absorberhalle sowieso unmöglich. Es geht nur darum zu verifizieren, ob die Grössenordnung des Messergebnisses stimmt.

Michael

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Michael Koch
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Dipole und darauf basierende Standard-Antennenformen sind durchaus gut erforscht und berechenbar...

-ras

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Ralph A. Schmid

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Ralph A. Schmid, dk5ras

Hallo Ralph,

Sicher sind Dipole berechenbar, aber ich bin kein Antennen-Experte. Da muss ja auch noch ein Symmetrierglied davor, und der Wellenwiderstand muss auch passen. Es wäre durchaus möglich dass ich bei der Berechnung einen Fehler mache, und wenn dann bei der Verifizierung eine Unstimmigkeit auftaucht, dann weiss ich immer noch nicht ob die Ursache am Sender oder am Empfänger liegt. Mit anderen Worten: Ich suche eine _konkrete_ Bauanleitung für eine Sendeantenne, vorzugsweise bei 200MHz, mit genauen Abmessungen und dem dazugehörigen Umrechnungsfaktor Spannung/Feldstärke.

Ich bin mir auch noch nicht sicher ob ein Halbwellen-Dipol für diesen Zweck optimal ist, oder ob man nicht besser eine kleinere Antenne nehmen sollte.

Gruss Michael

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Michael Koch

Hallo,

hier wird z.B. ein Comb-Generator angeboten, mit dem man so eine Verifizierung machen könnte:

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Da ich aber keinen abgeschirmten Raum habe, würde ich lieber nur bei einer Frequenz testen (200MHz) und selbstverständlich den Signalpegel nur so gross einstellen, dass das Signal am Empfänger gerade erkennbar ist.

Wenn ich mir das oben genannte Gerät anschaue, dann ist das doch eigentlich nur eine Groundplane mit einer Stabantenne drauf. Wobei die Länge der Antenne klein gegenüber der Wellenlänge ist.

Für den Nachbau stellen sich eigentlich nur zwei Fragen:

  1. Wie berechnet man den Umrechnungsfaktor Spannung/Feldstärke?

  1. Der Wellenwiderstand am Fusspunkt ist vermutlich grösser als 50 Ohm, also müsste noch ein Widerstand parallel geschaltet werden um Fehlanpassung zu vermeiden. Wie berechnet man den Wellenwiderstand der (kurzen) Stabantenne, Frequenz, Stablänge und Stabdurchmesser gegeben sind?

Gruss Michael

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Michael Koch

Der Dipol ist normalerweise die Methode der Wahl, aber nur im Fernfeld (viele Antennenlaengen weg). Wenn das nah dran und trotzdem hochoffiziell kalibriert sein muss, kannst Du ein "EMCO Near Field Probe Kit" nehmen. Damit kann man auch senden. Aber Vorsicht, ich hatte bei einem Einstrahltest die mittlere H-Probe bei meinem Set abgeraucht :-(

Falls Ihr sowas besorgen wollt, es reicht das Koefferchen ohne Verstaerker. Ist auch sehr gut geeignet, um eine Stoerquellen zu lokalisieren.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Hallo Joerg,

Was hier eindeutig nicht zutrifft, bei 200MHz und 3m Abstand.

Ich nehme an du meinst das 7405 Probe Kit? Haben die auch wirklich 50 Ohm Wellenwiderstand wenn man sie als Sendeantenne betreibt? Weil wenn das nicht so wäre, dann würde ich ja die Spannung nicht so genau wissen. Und der Zusammenhang zwischen Spannung und Feldstärke ist bekannt?

Gruss Michael

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Michael Koch

Du musst sie aus einer Quelle mit 50ohm Innenwiderstand betreiben.

Bei definierter Quellimpedanz ja, Cal Sheet liegt dabei (bei meinem jedenfalls).

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Die 50 ohm erreichst mit einer Groundplane mit Radials einigermaßen. Wie genau muß es sein? reicht ein SWR von 1:1,5?

Über welche HF Meßgeräte verfügst du? Sender?

Das ganze was du vorhast geht entweder nur im Freien auf zwei

5 meter hohen Holztürmen oder in einer anechoic chamber. Sonst hast Relfexionen von allen Seiten und quasi-periodische Maxima und Minima in einem Haus oder Arbeitsraum.

Für die Feldstärkerechnungen gibts Literatur. (Tja) Funkamateure müssen in DE eine Selbsterklärung abgeben mit welcher sie die Feldstärken in ihrer Nachbarschaft abschätzen

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Helmut Wabnig

Joerg schrieb [...]

Hast Du den Widerstand ersetzt?

Peter

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Peter Thoms

Michael Koch schrieb

[...]

Schau mal nach einem groben Kochrezept in Deinem Postfach.

Peter

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Peter Thoms

Es gab eine ziemlich Qualmwolke, runtertropfendes Plastik usw, voll abgefackelt :-(

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Joerg schrieb [...]

Schadee,

hätte ich sonst genommen und hingefrickelt.

Peter

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Peter Thoms

Hallo Helmut,

+-5dB würde mir reichen.

Sender: HP8657B Empfänger: Hameg5014, HP8568A

Das dachte ich mir schon. Im Freien (in 1m Höhe) passen die Messwerte der beiden Antennen bei 200MHz auch schon viel besser zusammen, als im Haus.

Gruss Michael

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Michael Koch

Hallo Joerg,

Und wie sieht es innendrin aus? Ist das nur eine Windung, oder mehrere? Noch irgendwelche zusätzliche Bauteile zwischen der Windung und der BNC Buchse? Ich sehe noch nicht so recht ein, wieso ich $1500 für ein paar Spulen bezahlen sollte, die man genausogut selber wickeln könnte.

Gruss Michael

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Michael Koch

Michael Koch schrieb

Du könntest zum Kalibrieren noch

- eine Speiseleitung auf einen Lastwiderstand so aufdröseln daß die Sonde dazwischen paßt und sich im homogenen Feld befindet.

Peter

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Peter Thoms

Hallo Peter,

in dem Text den du mir geschickt hast steht die Formel für die Spannung an einer Rahmenantenne drin:

U = E * n * F * 2 * pi * f / 3e8

mit U = Spannung an der Antenne E = Feldstärke n = Windungszahl F = Rahmenfläche f = Frequenz

Damit ist der gesuchte Zusammenhang zwischen Spannung und Feldstärke eindeutig bestimmt. Bleibt nur noch eine Frage offen: Wie bestimme ich die Spannung an der Antenne? Da der Wellenwiderstand der Antenne nicht bekannt ist, weiss ich ja nicht wie stark der HF-Generator (50 Ohm Innenwiderstand) belastet wird.

Das habe ich jetzt nicht verstanden. Bitte nochmal etwas ausführlicher zum mitdenken.

Gruss Michael

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Michael Koch

Er meint eine Helmholtz-Spule.

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Mach mal, auf 200 MHz.

W:

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Helmut Wabnig

Das war nur noch ein Klumpen.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Du kannst sie selbstwickeln. Aber schoen vergossen und robust kostet Dich das an Ingenieur-Euros mehr als das Koefferchen. Von der Kalibration mal ganz abgesehen (lots of $$$). Wenn das nur zum Basteln ist, dann nimm einige Stuecke Rigid Coax und loete Loops dran.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Michael Koch schrieb [...]

Durch Vergleich arbeitest Du Dich voran, einmal Antenne, einmal 50Ohm-Probe an gleicher Stelle.

Also, nehme zwei Blechplatten und bringe sie auf jeder Länge auf die Impedanz "R"(Abschlußwiderstand). R / \ / \ | | | x | x => Probe | | \ / \ / TX

Durch Sendeleistung und Abmessungen der Blechplatten kommst Du auf die Feldstärke zwischen den Blechplatten. Nebenbei erhältst die korrespondierende Ausgangsspannung der Probe. Die Probe braucht noch "Balun" und einen hochohmigen 50Ohm-Abschuß. Als Balun gehen Ferritperlen auf Koaxleitung und als Abschluß irgendwelche SMD-Widerstände.

Ist das zu aufwändig?

Mit grinsenden Grüßen Peter

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Peter Thoms

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