TEM-Zelle

Hallo!

Ist hier jemand mit TEM-Zellen vertraut?

Ich habe hier eine Eigenbau-TEM-Zelle zur Verf=FCgung, deren Berechnungsunterlagen nicht (mehr) vorhanden sind.

Nun wollte ich in dieser TEM-Zelle eine Absch=E4tzung der ausgesendeten St=F6rstrahlung eines Me=DFobjektes machen. CISPR 22 gibt dazu f=FCr Class A Equipment 30 bzw 37 dBuV/m in 10 m Entfernung vor.

Hat jemand Erfahrungen, in wie weit man solche Fernfeldmessungen mit den Messungen in einer TEM-Zelle korrelieren kann? Gehe ich im Fernfeld von 10 m auf 3 m, erh=F6ht sich damit der Grenzwert um 10 dBuV. Aber was passiert, wenn ich direkt an der TEM-Zelle messe? Es gibt ja so lustige Nahfeldeffekte usw. Au=DFerdem ist mir der Antennenfaktor der TEM-Zelle nicht bekannt.

Kann mich hier jemand erhellen?

CU Peter

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Peter Weiss
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Peter Weiss schrieb in Nachricht ...

Naja, is schon ne Weile her...

Was ist denn als Equipmemt sonst so da? BTW, TEM oder GTEM?

Such mal nach M. Koch, Uni Hannover, der hat da dran rumgerechnet.. Und dann ab in die Bücherei :-) (TIB Hannover?)

War das nicht so, dass die TEM das Fernfeld darstellt? An den Resonanzen (der höheren Moden) von 'nem Sweep kann man ca. Abschätzen in welchen Bereichen man die Zelle verwenden kann. Ergibt sich aus der Geometrie und Wellenlänge ....

Metabastler

----- 'It is a reasonable assumption that NMOS transistors are male, while PMOS are female. Indeed the main problem with the earliest NMOS devices was that they were always turned on, whereas PMOS needed an explicit excitation for this to happen.'(LTspice Tutorial for EE314;Philip Golden, Stanford University)

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Henrik

A reasonable assumption is that you do not know anything about women, even when you know about MOS.

--
ciao Ban
Bordighera, Italy
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Ban

Peter Weiss schrieb:

Hallo Peter,

nein das geht nicht so einfach. Vielleicht funktioniert es mit der Störstrahlung, die direkt der Prüfling aussendet aber ein großer Teil der Strahlung wird auch von den angeschlossenen Kabeln abgeben.

Man müsste also zwei Messungen machen.

  1. Messung des Prüflings in der TEM-Zelle, wobei die Kabel so angeordnet oder verdrosselt sein müssen, dass ihre Strahlung nicht erfasst wird.

  1. Messung der von den Kabeln abgegebenen Störungen. Dies kann z.B. mit einer Absorberzange (z.B. MDS 21) von R&S erfolgen. Es gibt auch Normen, in denen die Zange beschrieben ist, so dass man sie nachbauen kann.

Aber auch jetzt ist ein Umrechnen noch schwierig, weil z.B. der Aufbau bei der Messung nach CISPR 22 ein starken Einfluss auf das Messergebnis hat. Die teueren entwicklungsbegleitenden Messungen in einem EMV-Labor kann man aber umgehen::

  1. Das Gerät in einem EMV-Labor vermessen lassen.

  1. Durch die Messung im EMV-Labor ist bekannt, wie stark man die einzelnen Störkomponenten reduzieren muss. Dies kann man jetzt mit Hilfe von Messungen in der TEM-Zelle und mit der Absorberzange durchführen.

  2. Kontrollmessung im EMV-Labor.

Nun, als Privatmensch wäre diese Lösung wohl auch noch etwas teuer. Die Messung im EMV-Labor kann man sich eventuell mit folgendem Verfahren sparen:

  1. Aufnahme des Störspektrums mit der TEM-Zelle und der Absorberzange.

  1. Anschließend die Vermessung der kritischen Komponenten auf einem provisorischen Freifeld, z.B. auf einer Wiese.

Je nachdem wie viel Abstand die gemessenen Störungen noch zum Grenzwert haben, kann man sich die Messung im EMV-Labor sparen.

Viele Grüße

Uwe

--
Uwe Mettmann
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Uwe Mettmann

Peter Weiss schrieb:

Hallo!

Sind wenigstens irgendwelche Messprotokolle vorhanden? Ich spiele auf die Terminierung an, diese kann sich bei ungeeigneter Bauart und höheren Frequenzen nicht mehr wie ein solche verhalten.

Nach meiner Erinnerung sind es 40dBµV/m (30-230MHz) und 47dBµV/m (>230MHz-1GHz) bei 10m Abstand für Class A. Zumindest gilt das für das europäische und japanische Derivat.

Da steckt Mathematik dahinter. Falls Du Zugang zu einer gut ausgestatteten Bibliothek hast, empfehle ich Dir einen Blick in die IEC

61000-4-20 die das von normativer Seite aus regelt. Die Entfernung für die Korrelation mit dem Freifeld bestimmst Du.

Da Du Deinen Prüfling nicht beschreibst, ein paar allgemeine praktische Hinweise: - In der TEM-Zelle ist nur 1/3 der Höhe zwischen Innen- und Außenleiter für Messungen nutzbar. Ist Dein Prüfling in einer Richtung größer, dann laß es lieber sein. - Kabel machen das Ganze noch zusätzlich kompliziert (wurde bereits an anderer Stelle erwähnt, aber trotzdem ...). Messungen mit Kabeln sind möglich, die Ergebnisse sind aber erst mit ausreichender Erfahrung interpretierbar. - Wenn Du die TEM-Zelle an einer Seite terminierst, schau Dir das Gesamtsystem an. Eine VSWR-Messung der terminierten Zelle gibt Aufschluß darüber, ob bei bestimmten Frequenzen Überhöhungen bei den Meßwerten zu erwarten sind.

Ich habe Literatur zum Thema (pdf) und kann Dir auf Anfrage eine kleine Auswahl schicken. Allerdings bezieht sich das Meiste auf GTEM-Zellen.

Von improvisierten Freifeldmessungen halte ich persönlich nicht so viel. Ich habe bei diversen Messungen in Freifeldern von akkreditierten Labors bei normgerechtem (und gleichem) Aufbau häufig erlebt, daß die +-2dB, die die Norm erlaubt, ausgenutzt werden. Dabei ist eine vernünftige Groundplane vorhanden und der Rest ist auch sorgfältig gemacht. Bei einem improvisierten Freifeld stelle ich mir die Abweichungen eher größer vor. Eine gedachte Marge muß dann aber ziemlich groß werden ...

Gruß, Michael

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Michael Nagel

Garnicht. Eine TEM-Zelle ist für Störstrahlungsmessungen eine ganz schlechte Idee, auch wenn die Leute das nicht wahr haben wollen. Hingegen funktioniert sie sehr gut für Störfestigkeitsmessungen.

Grund: Bei Störstrahlungsmessungen wird immer das Feld extern erzeugt und das Prüfobjekt dort eingebracht. Damit gibt die TEM Zelle (im Grunde nix anderes wie ein großes Koaxkabel) ein sauberes Feld vor.

Umgekehrt erzeugt bei der Störstrahlungsmessung das Prüfobjekt irgendein _wildes_ Feldmuster, welches normgerecht dadurch gemessen wird, dass man soviel Abstand hält, dass an der Messantenne die Fernfeldbedingungen (E halbwegs senkrecht auf H usw.) gelten. Diese Umwandlung kann aber auch die beste TEM Zelle nicht vornehmen, Freifeld ist physikalisch durch nichts zu ersetzen außer durch Freifeld oder ein "Freifeld" in einer großen und teuren Absorberhalle. Wäre dem anders, dann bräuchte man nicht soviel Geld für Absorberhallen ausgeben ...

Die TEM Zelle hilft, wenn man bei der Störfestigkeitsmessung eine preiswerte Lösung braucht, weil man ja nicht lustig mit

100W in der Landschaft rumsweepen kann, ohne dass sich jemand gestört fühlt. Bei der Störstrahlungsmessung ist ein provisorisches Freifeld hingegen leicht zu konstruieren, man kann dann abschätzen, ob sich die Miete für die Absorberkammer lohnt oder nicht ...

Gruß Oliver

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10
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Oliver Bartels

Hallo Oliver!

Oliver Bartels schrieb:

Ja... soweit ist mir das auch in Erinnerung... ich hatte halt gehofft, da=DF man irgendwie so wenigstens ansatzweise auf +/- 10 dB R=FCckschl=FCsse ziehen kann.

Geht so... also ich habe in der betreffenden TEM-Zelle ziemlich starke Schwankungen der Feldst=E4rke, von 10 V/m bis zu 2 V/m und weniger (bei gleicher eingespeister Leistung, aber unterschiedlichem Ort). Dabei m=FC=DFte die Frequenz noch im tolerablen Bereich sein. Aber der Faktor 5 spielt keine wirkliche Rolle, da dreht man halt die Leistung entsprechend auf. :-)

Ich werde mir jetzt eine logarithmisch-periodische Antenne f=FCr Freifeld- Messungen bauen. Die kann ich dann an meinen Spektrum-Analyzer anschlie=DFen, bei QP-Messung zeigt er dann direkt die Feldst=E4rke in dbuV/m an (plus Antennengewinn minus Kabelverluste).

Kennst Du gute (verl=E4=DFliche) Literatur bzw. Berechnungsgrundlagen oder -programme im Netz f=FCr logarithmisch periodische Dipolantennen? Ich kann zwar am Network-Analyzer return loss und SWR messen, aber wenn der Gewinn in Vorw=E4rtsrichtung aus Berechnungen gut bekannt ist, w=E4re mir das lieber. Ich habe eine Excel-Tabelle gefunden (logperio.xls bzw. lpda.zip), aber inwieweit die Ergebnisse brauchbar sind, wei=DF ich noch nicht (und ich will da nicht unn=F6tig viel Material und Zeit verheizen).

Jepp, darum geht es!

CU Peter

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Peter Weiss

Hallo!

Michael Nagel schrieb:

Nichts, gar nichts...

Du hast v=F6llig recht, ich habe Class A und Class B verwechselt!

Hm, mal schauen... ich habe zwar einige IEC-Normen hier, aber diese nicht.

Bzgl. der Einschr=E4nkungen der Pr=FCflingsgr=F6=DFe usw. bin ich mir bewu=DFt, damit habe ich aber (noch) keine Probleme.

Die Literatur (pdf) ist auf jeden Fall sehr interessant, Du kannst einfach mal mein Postfach f=FCllen. GTEM-Zellen sind auch interessant, evtl. baue ich mal eine.

n ...

Dessen bin ich mir bewu=DFt, aber momentan habe ich =FCberhaupt keine Anhaltspunkte, nicht mal eine Gr=F6=DFenordnung.

CU Peter

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Peter Weiss

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