Qualifikation von Feldtestanlagen für transiente Störfestigkeitstests

Die Datenübertragungsgeschwindigkeiten steigen heutzutage mit dem größer werdenden Bedarf an Informationen immer weiter an. Damit verbunden ist die Evolution der Signalformen. Viele Datensignale bestehen inzwischen aus transienten, nicht periodischen Impulsen. Das EMV-Gesetz [Bun08] definiert in § 4, dass Betriebsmittel so gefertigt sein müssen, dass andere Geräte in ihrer Funktion durch elektromagnetische Emission anderer Geräte nicht gestört werden. Ebenso müssen sie gegen die zu erwarteten Störungen hinreichend unempfindlich sein. Um Geräte auf diese Eigenschaften testen zu können, werden Testanlagen benötigt, welche die entsprechenden Felder reproduzierbar erzeugen können. Hierfür eignen sich GTEM-Zellen aufgrund der Fernfeldeigenschaften des Feldes und der Abschirmung des Testvolumens durch die metallische Außenhülle sehr gut.
Transiente Störfestigkeitsmessungen in TEM-Zellen werden durch Annex C des internationalen Standards IEC EN 61000-4-20 [IEC11] beschrieben. Hierbei ist als Speisesignal ein spezieller Impuls vorgegeben. Die Anwendung des Standards ist somit sehr beschränkt. Selbst für Blitzimpulse kann er nicht angewandt werden. Ein neues Verfahren, welches auch die Messungen mit breitbandigen UWB Signalen zulässt, wird benötigt. Ein Messverfahren, mit welchem beliebige Kombinationen von Signalen und
Wellenleitern qualifiziert werden können, wird im Rahmen dieser Arbeit vorgestellt.
Beginnend mit der Definition charakteristischer Eigenschaften typischer Testsignale wird anschließend deren Ausbreitung in verschiedenen Testanlagen diskutiert. Daraufhin werden das Testverfahren und die Berechnungsvorschriften vorgestellt und das Verfahren anhand von Simulationen und Messungen verifiziert.