Rohde & Schwarz HAMEG HZ540 User manual

HZ540/HZ550
Near-Field Probe Set
Benutzerhandbuch
User Manual
Test & Measurement
Version 01
*5800508202*
5800508202
Benutzerhandbuch / User Manual

2
Änderungen vorbehalten
Allgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung
Allgemeine Hinweise zur CE-
Kennzeichnung
HAMEG Messgeräte erfüllen die Bestimmungen
der EMV Richtlinie. Bei der Konformitätsprüfung
werden von HAMEG die gültigen Fachgrund- bzw.
Produktnormen zu Grunde gelegt. Sind unter-
schiedliche Grenzwerte möglich, werden von HA-
MEG die härteren Prüfbedingungen angewendet.
Für die Störaussendung werden die Grenzwerte
für den Geschäfts- und Gewerbebereich sowie für
Kleinbetriebe angewandt (Klasse 1B). Bezüglich
der Störfestigkeit nden die für den Industriebe-
reich geltenden Grenzwerte Anwendung.
Die am Messgerät notwendigerweise angeschlos-
senen Mess- und Datenleitungen beeinussen
die Einhaltung der vorgegebenen Grenzwerte in
erheblicher Weise. Die verwendeten Leitungen
sind jedoch je nach Anwendungsbereich unter-
schiedlich. Im praktischen Messbetrieb sind daher
in Bezug auf Störaussendung bzw. Störfestigkeit
folgende Hinweise und Randbedingungen unbe-
dingt zu beachten:
1. Datenleitungen
Die Verbindung von Messgeräten bzw. ihren
Schnittstellen mit externen Geräten (Druckern,
Rechnern, etc.) darf nur mit ausreichend abge-
schirmten Leitungen erfolgen. Sofern die Bedie-
nungsanleitung nicht eine geringere maximale
Leitungslänge vorschreibt, dürfen Datenleitun-
gen (Eingang/Ausgang, Signal/Steuerung) eine
Länge von 3 Metern nicht erreichen und sich
nicht außerhalb von Gebäuden benden. Ist an
einem Geräteinterface der Anschluss mehrerer
Schnittstellenkabel möglich, so darf jeweils nur
eines angeschlossen sein.
Bei Datenleitungen ist generell auf doppelt ab-
geschirmtes Verbindungskabel zu achten. Als
IEEE-Bus Kabel ist das von HAMEG beziehbare
doppelt geschirmte Kabel HZ72 geeignet.
2. Signalleitungen
Messleitungen zur Signalübertragung zwischen
Messstelle und Messgerät sollten generell so kurz
wie möglich gehalten werden. Falls keine gerin-
gere Länge vorgeschrieben ist, dürfen Signallei-
tungen (Eingang/Ausgang, Signal/Steuerung) eine
Länge von 3 Metern nicht erreichen und sich nicht
außerhalb von Gebäuden benden. Alle Signal-
leitungen sind grundsätzlich als abgeschirmte
Leitungen (Koaxialkabel - RG58/U) zu verwenden.
Allgemeine Hinweise
KONFORMITÄTSERKLÄRUNG
Hersteller: HAMEG Instruments GmbH
Industriestraße 6
D-63533 Mainhausen
Die HAMEG Instruments GmbH bescheinigt die
Konformität für das Produkt
Bezeichnung: Nahfeldsonde
Typ: HZ540 / HZ550
mit: –
Optionen: –
mit den folgenden Bestimmungen:
EMV Richtlinie 89/336/EWG ergänzt durch
91/263/EWG, 92/31/EWG
Niederspannungsrichtlinie 73/23/EWG
ergänzt durch 93/68/EWG
Angewendete harmonisierte Normen:
Sicherheit:
EN 61010-1:1993 / IEC (CEI) 1010-1:1990 A1:
199 / VDE 0411: 1994
Überspannungskategorie II
Verschmutzungsgrad: 2
Elektromagnetische Verträglichkeit:
EN 50082-2: 1995 / VDE 0839 T82-2
ENV 50140: 1993 / IEC (CEI) 1004-4-3: 1995 /
VDE 0847 T3
ENV 50141: 1993 / IEC (CEI) 1000-4-6 / VDE
0843 / 6
EN 61000-4-2: 1995 / IEC (CEI) 1000-4-2: 1995 /
VDE 0847 T4-2: Prüfschärfe = 2
EN 61000-4-4: 1995 / IEC (CEI) 1000-4-4: 1995 /
VDE 0847 T4-4: Prüfschärfe = 3
EN 50081-1: 1992 / EN 55011: 1991 / CISPR11:
1991 / VDE0875 T11: 1992
Gruppe = 1,
Klasse = B
Datum: 1.6.2007
Unterschrift
Holger Asmussen
Manager

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Änderungen vorbehalten
Für eine korrekte Masseverbindung muss Sorge
getragen werden. Bei Signalgeneratoren müssen
doppelt abgeschirmte Koaxialkabel (RG223/U,
RG214/U) verwendet werden.
3. Auswirkungen auf die Geräte
Beim Vorliegen starker hochfrequenter elektri-
scher oder magnetischer Felder kann es trotz
sorgfältigen Messaufbaues über die angeschlos-
senen Kabel und Leitungen zu Einspeisung un-
erwünschter Signalanteile in das Gerät kommen.
Dies führt bei HAMEG Geräten nicht zu einer Zer-
störung oder Außerbetriebsetzung. Geringfügige
Abweichungen der Anzeige – und Messwerte über
die vorgegebenen Spezikationen hinaus können
durch die äußeren Umstände in Einzelfällen
jedoch auftreten.
HAMEG Instruments GmbH
Allgemeine Hinweise
English 20
Deutsch
Konformitätserklärung 2
Allgemeine Hinweise zur
CE-Kennzeichnung 2
Nahfeld-Sonden HZ540 / HZ550 4
Technische Daten 5
Wichtige Hinweise 6
Sicherheit 6
Betriebsbedingungen 6
Verwendete Symbole 6
Gewährleistung und Reparatur 6
Inbetriebnahme 7
Allgemeines 8
EMV-Probleme in der Praxis 12
Praxisorientierte Auswahl von
Signalleitungsltern  13
Messung der Schirmdämpfung
von Abschirmgehäusen 17
Commonly asked questions 36

4
Änderungen vorbehalten
HZ540 / HZ550

5
Änderungen vorbehalten
Technische Daten
H-Feld-Sonde (typischer Frequenzverlauf)
Hochimpedanz Sonde
(typischer Frequenzverlauf)
E-Feld-Sonde (typischer Frequenzverlauf)
SCALE = 10dB/DIV.
SPAN: 3GHz
RESBW: 30 kHz VIDBW: 100 kHz
HZ551 E-Feld-Sonde
Frequenzbereich: < 1 MHz bis ca. 3 GHz
Richtwirkung: Omnidirektional
  EmpndlichfürelektrischeFelder
Ausgangsimpedanz: 50Ω;SMA-Anschluss
Spannungsversorgung: 6 V / 80 mA
HZ552 H-Feld-Sonde
Frequenzbereich: < 30 MHz bis ca. 3 GHz
Richtwirkung: wieRahmenantenne;
  Empndlichfürveränderliche
magnetische Felder
Ausgangsimpedanz: 50Ω;SMA-Anschluss
Spannungsversorgung: 6 V / 80mA
HZ553 Hochimpedanzsonde
Frequenzbereich: < 1 MHz bis ca. 3 GHz
Eingangskapazität:
< 2pFIIca.250kΩ
Teilungsverhältnis: im Bereich ca. 10 : 1 bis 30 : 1
Max. Eingangsspannung:10 Vss
Max. Spannung eines
unisolierten Leiters 30 V
Ausgangsimpedanz: 50Ω;SMA-Anschluss
Spannungsversorgung: 6 V / 80 mA
HZ554 µH-Feld-Sonde
Frequenzbereich: < 50 MHz bis ca. 3 GHz
Richtwirkung: Empndlichfürveränderliche
magnetische Felder
  HoheräumlicheAuösungdurch
kleinen Sensor
Max. Spannung eines
unisolierten Leiters: 30 V
Ausgangsimpedanz: 50Ω;SMA-Anschluss
Spannungsversorgung: 6 V / 80 mA
HZ555 Niedrig-Kapazitive-Sonde
Frequenzbereich: ca. 250 kHz bis 3 GHz
Eingangskapazität:
< 0,2pFIIca.250kΩ
Teilungsverhältnis: 10 : 1
Max. Eingangsspannung: 5 Vss
Max. Spannung eines
unisolierten Leiters: 30 V
Ausgangsimpedanz: 50Ω;SMA-Anschluss
Spannungsversorgung: 6 V / 80 mA
HZ556 Einstrahlsonde
Frequenzbereich: < 50 MHz bis ca. 3 GHz
Richtwirkung: wieRahmenantenne;passiv
Empfang und Abstrahlung
magnetischer Wechselfelder
Max. Eingangsleistung: 0,5 W (kurzzeitig)
Ausgangsimpedanz: 50Ω;SMA-Anschluss
SCALE = 10dB/DIV.
SPAN: 3GHz
RESBW: 30 kHz VIDBW: 100 kHz
SCALE = 10dB/DIV.
SPAN: 3GHz
RESBW: 30 kHz VIDBW: 100 kHz

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Änderungen vorbehalten
Wichtige Hinweise
der Lagerung oder des Transports darf die Tem-
peratur zwischen –20°C und +70°C betragen. Hat
sich während des Transports oder der Lagerung
Kondenswassergebildet,müssendieMessbrücke
ca. 2 Stunden akklimatisiert werden, bevor sie in
Betriebgenommenwerden.DieMessbrückeist
zum Gebrauch in sauberen, trockenen Räumen
bestimmt. Die Betriebslage ist beliebig.
Verwendete Symbole
Achtung –
Bedienungsanleitung beachten
Vorsicht Hochspannung
Erdanschluss
Gewährleistung und Reparatur
Unsere Geräte unterliegen einer strengen Quali-
tätskontrolle. Jedes Gerät durchläuft vor dem
VerlassenderProduktioneinen10-stündigen
„Burn in-Test“. Anschließend erfolgt ein umfang-
reicher Funktions- und Qualitätstest, bei dem alle
Betriebsarten und die Einhaltung der technischen
Daten geprüftwerden. Die Prüfung erfolgtmit
Prüfmitteln,dieaufnationaleNormalerückführ-
bar kalibriert sind. Es gelten die gesetzlichen
Gewährleistungsbestimmungen des Landes, in
dem das Produkt erworben wurde. Bei Beanstan-
dungen wenden Sie sich bitte an den Händler, bei
dem Sie das Produkt erworben haben.
Abgleich, Auswechseln von Teilen, Wartung und
Reparatur darf nur von autorisierten Fachkräften
ausgeführtwerden.Werdensicherheitsrelevante
Teile (z.B. Netzschalter, Netztrafos oder Siche-
rungen) ausgewechselt, so dürfen diese nur
durch Originalteile ersetzt werden. Nach jedem
Austausch von sicherheitsrelevanten Teilen ist
eineSicherheitsprüfungdurchzuführen(Sicht-
prüfung,Schutzleitertest,Isolationswiderstands-,
Ableitstrommessung, Funktionstest). Damit wird
sichergestellt, dass die Sicherheit des Produkts
erhalten bleibt.
Das Produkt darf nur von dafür
autorisiertem Fachpersonal geöffnet
werden. Vor Arbeiten am Produkt oder
Öffnen des Produkts ist dieses von der
Versorgungsspannung zu trennen,
sonst besteht das Risiko eines elektri-
schen Schlages.
Wichtige Hinweise
Sofort nach dem Auspacken sollten die Sonden
auf mechanische Beschädigungen und lose Teile
im Innernüberprüft werden. Fallsein Trans-
portschaden vorliegt, ist sofort der Lieferant zu
informieren.DieSondendürfendannnichtin
Betrieb gesetzt werden.
Sicherheit
Die Sonden haben das Werk in sicherheits-
technisch einwandfreiem Zustand verlassen.
Sie entsprechen damit auch den Bestimmungen
der europäischen Norm EN 61010-1 bzw. der
internationalen Norm IEC 1010-1. Um diesen
Zustand zu erhalten und einen gefahrlosen Be-
trieb sicherzustellen, muss der Anwender die
Hinweise und Warnvermerke beachten, die in
dieser Bedienungsanleitung, im Testplan und in
der Service-Anleitung enthalten sind.
Wenn anzunehmen ist dass ein gefahrloser Be-
triebnichtmehrmöglichist,sosinddieSonden
außer Betrieb zu setzen und gegen unabsicht-
lichen Betrieb zu sichern. Diese Annahme ist
berechtigt,
– wenn die Sonden sichtbare Beschädigungen
hat,
– wenn die Sonden lose Teile enthalten,
– wenn die Sonden nicht mehr arbeiten,
– nachlängererLagerungunterungünstigen
Verhältnissen
(z.B. im Freien oder in feuchten Räumen),
– nach schweren Transportbeanspruchungen
(z.B. mit einer Verpackung, die nicht den
Mindestbedingungen von Post, Bahn oder
Spedition entsprach).
Grundsätzlich ist die Messung an spannungs-
führenden Schaltungsteilen mit Spannungen
höher als 30V mit den Sonden nicht zulässig. Da
zu einem erheblichen Teil am geöffneten Gerät
gemessen wird, ist Voraussetzung, dass der
Benutzer mit den dabei auftretenden Gefahren
vertraut ist. Netzbetriebene Geräte müssen bei
der Messung über einen Sicherheitstrenntrans-
formator galvanisch vom Netz getrennt werden
(erdfrei) .
Betriebsbedingungen
Die zulässige Umgebungstemperatur während
des Betriebs reicht von +5°C... +40°C. Während

7
Änderungen vorbehalten
Inbetriebnahme
Inbetriebnahme
Die Spannungsversorgung der Sonden erfolgt di-
rekt aus den HAMEG Spektrumanalysatoren. Wird
ein anderer Spektrumanalysator, ein Oszilloskop
odereinMessempfängerfürdieMessungen
verwendet, so erfolgt die Versorgung durch ein
optional lieferbares Netzteil.
Der Anschluß der Sonden an Spektrumanalysator,
Meßempfänger oder Oszilloskop erfolgt durch ein
mitgeliefertesSMA-BNC-Kabel.Diesermöglicht
imAllgemeinengenügendSpielraumfürdie
notwendigen Messungen. Sollte aus besonderen
GründeneinlängeresKabelverwendetwerden,
sind Abweichungen des Amplitudenganges bei
höherenFrequenzenmöglich.
Im Normalfall werden die Sonden in Verbindung
mit einem Spektrumanalysator betrieben. Diese
GerätebesitzenüblicherweiseeineEingangs-
impedanz von 50
Ω . Dadurch ist ein korrekter
Abschluss der Sonden gewährleistet. Wird ein
Oszilloskop oder ein Messempfänger mit abwei-
chendem Eingangswiderstand angeschlossen, so
ist unbedingt auf korrekten Abschluss der Sonden
zu achten. Ansonsten ergeben sich erhebliche,
nichtabschätzbareBeeinussungendesFre-
quenzganges.
Die Sonden sind auf Grund Ihrer elektrischen
CharakteristikafürunterschiedlichePrüfungen
vorgesehen. Die E-Feld-Sonde wird im Allge-
meinen für MessungenimAbstand von 1mbis
1,5m vom zu untersuchenden Objekt eingesetzt.
DiedabeiermitteltenStörfrequenzenlassen
sich mit der H-Feld-Sonde im Nahbereich der
Störquellelokalisieren.DieHochimpedanzsonde
ermöglichtanschließenddieexakteEingrenzung
derStörquelleunddiegezielteBeurteilungder
getroffenen Maßnahmen.
Die E-Feld-Sonde ist auf Grund Ihrer Eigen-
schaftennicht für Messungeninnerhalb eines
Gerätesoderdirektanspannungsführenden
Teilen einer Schaltung vorgesehen. Elektrischer
KontaktderAntennemitspannungsführenden
Schaltungsteilen(DCmax.20V;ACmax.+10dBm)
kannzurZerstörungdeseingebautenVorverstär-
kersführen.DiegenanntenGrenzwertegelten
auchfürdieHochimpedanzsonde,hieristjedoch
elektrischerKontaktfürdieMessungimRahmen
der vorgegebenen Grenzwerte vorgesehen.
Sicherheitshinweis!
Grundsätzlich ist die Messung an
spannungsführenden Schaltungstei-
len mit Spannungen höher als 30 V
mit den Sonden nicht zulässig. Da zu
einem erheblichen Teil am geöffneten
Gerät gemessen wird, ist Vorausset-
zung, daß der Benutzer mit den dabei
auftretenden Gefahren vertraut ist.
Netzbetriebene Geräte müssen bei
der Messung über einen Sicherheits-
trenntransformator galvanisch vom
Netz getrennt werden (erdfrei) .
Es sei in diesem Zusammenhang darauf hinge-
wiesen, dass mit den Sonden keine quantitativen
Messungendurchgeführtwerdenkönnen.Eine
auf den Mess-Ergebnissen direkt beruhende
BerechnungderStörstrahlungzurVerwendung
beiAbnahmeuntersuchungenistnichtmöglich.
Der Sondensatz ist als Hilfsmittel zur qualitativen
Erfassung von Störfrequenzen im Rahmenvon
entwicklungsbegleitenden Messungen entwickelt
worden. Die Aussagekraft der erzielten Meßer-
gebnisse ist stark von den jeweiligen Randbedin-
gungen der Messungen abhängig.

8
Änderungen vorbehalten
Allgemeines Allgemeines
Allgemeines
Entwickler und Hersteller von elektrischen und
elektronischen Geräten sind verpflichtet, die
Verträglichkeit der eigenen Geräte im Sinne der
EMV-Richtlinie sicherzustellen. Die Erkenntnis,
Störsicherheitlässtsichnichtdurchnachträg-
lichePrüfungerzielen,sondernmussüberalle
Stufen einer Entwicklung erarbeitet werden, steht
außer Frage. Dabei muss EMV nicht teuer sein.
EinfacheHilfsmittelfürdenBereichderentwick-
lungsbegleitenden Messtechnik halten Aufwand
und Kostenfürdie EMV-Sicherheitin einem
überschaubarenRahmen.HAMEGbietetfürdiese
UntersuchungenkostengünstigeGerätefürdie
EMV-Pre-Compliance Messtechnik an.
HAMEG Spektrumanalysatoren, Netznach-
bildungenundNahfeldmesssondenfürden
Einsatz bei der entwicklungsbegleitenden EMV-
Messtechnik bieten die richtige Hilfestellung
wennesdarumgeht,schnellundkostengünstig
nachprüfbareErgebnissezuerzielen.
Eigenschaften der Sonden
Die nach ergonomischen Gesichtspunkten aus-
gewählte Sondenform lässt sich gut handhaben.
AufGrund der geringen Baugröße sindauch
MessungenanungünstigzugänglichenStellen
möglich.DieSpannungsversorgungderSonden
erfolgt direkt aus einem HAMEG Spektruma-
nalysator.LösungenzurSpannungsversorgung
bei Verwendung von Geräten anderer Hersteller
sindoptionalalsZubehörvorhanden.DieSonden
haben eine Ausgangsimpedanz von 50 Ohm und
lassen sich sowohl an Spektrumanalysatoren,
Messempfängern und Oszilloskopen verwenden.
EMV-Nahfeldsondensätze
HZ540 und HZ550
HAMEGNahfeld-SondensätzefürdieEMV-Pre-
compliance-Messtechnik bestehen aus verschie-
denen Breitbandsonden mit unterschiedlicher
Empfangscharacteristik. Die Sonden werden in
Verbindung mit Spektrumanalysatoren, Mess-
empfängern oder Oszilloskopen zur qualitativen
Erfassung elektromagnetischer Strahlung ein-
gesetzt. Sie dienen vor allem zur Diagnose von
StöremissionenaufLeiterplatten,vonintegrierten
Schaltungen, Kabeln, Leckstellen in Schirmungen
undähnlichenStörstrahlungsquellen.DieHAMEG
Sondensätze HZ540 und HZ550 sind entsprechend
dergewünschtenAufgabenstellungunterschied-
lich zusammengestellt.
Die Sondensätze enthalten in der Basisausstat-
tung eine aktive Magnetfeldsonde, einen aktiven
E-Feld-Monopol und eine aktive Hochimpedanz-
sonde. Abweichend vom Basissatz HZ540 ist der
HZ550 um zusätzliche Sonden wie eine µH-Feld-
Sonde und eine passive Einstrahlsonde erweitert.
Beschreibung der Sonden
E-Feld-Sonde HZ551
DieE-Feld-SondehatdiehöchsteEmpndlichkeit
der zum Einsatz kommenden Sonden und nimmt
Störstrahlungenimgesamtenspezifizierten
Frequenzbereich omnidirektional auf. Sie wird
verwendet, um die Gesmtabstrahlung einer
Baugruppe oder eines Gerätes zu erfassen und
ermöglicht,sicheinenerstenÜberblickdesStör-
spektrums zu verschaffen. So dient die Sonde z. B.
dazu,umeinErgebniseinerEMV-Prüfungdurch
einen Dienstleister nachzuvollziehen, oder einfach
dieWirkungvonAbschirmmaßnahmenzuprüfen.
Ferner kann man mit der E-Feld-Sonde Relativ-
messungenzuAbnahmeprotokollendurchführen.
Üblicher weisewirddieMessungmitdieserSonde
in einem Abstand von ca. 1 m vom Messobjekt
durchgeführt.
H-Feld-Sonde HZ552
DiemitderE-Feld-SondeermitteltenStörfre-
quenzen lassen sich dann mit der H-Feld-Sonde
imNahbereichderStörquellelokalisieren.Die
Sonde HZ552 hat konstruktionsbedingt eine hohe
Auösung. Mitihrkannman kann z. B. schnell
feststellenwelcherICstarkstör t,Abschirmungen
auf „undichte“ Stellen untersuchen und Kabel
oderLeitungenaufmitgeführteStörleistungen
absuchen. Dabei ist die HZ552 wegen der geringen
BaugrößehervorragendfürdieLokalisierungvon
StörgrößenanungünstigzugänglichenStellen
oderfürdieMessungansehrkleinenStörquellen,
z. B. SMD-Bauformen, geeignet.
Hochimpedanz-Sonde HZ553
Die Hochimpedanzsonde HZ553 bietet eine hohe
Eingangsimpedanz bei gleichzeitig sehr niedriger
Eingangskapazität. Das Messverfahren ähnelt
einerMessungmitOszilloskop-Tastköpfen.
Mit dieser Sonde wird direkt auf Leiterbahnen

9
Änderungen vorbehalten
Allgemeines
oder in elektrischem Kontakt mit Bauteilean-
schlüssengemessen.Diesermöglichtdieexakt
EingrenzungderStörquellebishinunterzur
Anschlussebene und erlaubt somit die gezielte
Beurteilung getroffener EMV-Maßnahmen. Die
Hochimpedanz-Sonden weist eine Eingangs-
kapazität <2pF bei einer Impedanz ca. 250kΩ
aufundbelastetsomitdenPrüingnurinsehr
geringem Maße. Der Abschwächungsfaktor der
SondeliegtinderGrößenordnungvonca.10dB
bis 30 dB. Auf Grund der Konstruktion der Sonde
nach einem patentierten Verfahren, kann auf die
Verwendung eines Masseanschlusses bei der
Messung verzichtet werden.
µH-Feld-Sonde HZ554
Die µH-Feld-Sonde dient zur Untersuchung von
H-Feldern an kleinsten SMD-Bauformen und auf
Leiterbahnen,sowiezurDetektionvonStörströ-
meninMasseleitungen.DieSondeistempndlich
fürÄnderungendesmagnetischenFlussesund
istsogarinderLage,imSinnederEMVstörende
StrömeinGround-planeszudetektieren.Dabei
wird nicht der Absolutwert des Stromes gemes-
sen,sondernvielmehrdieRateseinerÄnderung.
Die Amplitude des Sondensignales ist direkt pro-
portionalzurÄnderungdesmagnetischenFlusses
unddamitzurÄnderungdeserregendenStromes.
DeshalbistdieseSondezurerstenundüberschlä-
gigen Untersuchung der Wirksamkeit von EMV-
Maßnahmenbesondersgeeignet.Sieermöglicht
dieMillimetergenaueErfassungderStörquelle
undgibtnachvorherigerEingrenzungderStör-
quelleeineguteAussageüberdieWirksamkeit
der getroffenen EMV-Massnahme.
Low-Capacitance-Probe HZ555
Überalldort,wobeiniedrigenSignalpegeln
gemessen werden muss und die kapazitive Be-
lastung durch einen Tastkopf das Messergebnis
verfälschtwürde,kommtdieHZ555zumEinsatz.
DieSondeerlaubtwegenihrer,gegenüberder
Hochimpedanzsonde nochmals niedrigeren
Eingangskapazität von <0,2pF, die gezielte
Beurteilung getroffener EMV-Maßnahmen auf
Leiterplatten- und Bauteileebene.
DaspatentierteKonstruktionsprinzipermöglicht
den Einsatz der Sondeohne Masseleitung; d.h.
alleinedasKontaktierenmitdemsignalführen-
den Punkt erlaubt eine genaue Messung von
SignalenbiszumehrerenGHz.Derdenierte
Teilerfaktor von 10:1 erleichtert das Arbeiten mit
Oszilloskopen.
Einstrahlsonde HZ556
Die Einstrahlsonde HZ556 dient zur Untersuchung
derStörempndlichkeitvonanalogen–undbedingt
auch von digitalen Schaltungen. Sie ist passiv
aufgebautundbenötigtzumBetriebeinenHF-
Generator.DieAuösungentsprichtderH-Feld-
Sonde HZ552. Allerdings ist die Sonde durch ihren
passiven Aufbau sowohl als Sender als auch als
Empfänger zu verwenden. Sie kann zur Induzierung
vonStrömenaufLeitungenoderPrüfsignalenin
Bauteile verwendet.

10
Änderungen vorbehalten
EMV-Probleme in der Praxis
Dem Elektronik-Entwickler sind mittlerweile
zahlreiche Maßnahmen zur Verbesserung der
EMV von Leiterplatten bekannt. Wie viel diese
Maßnahmen jeweils im Einzelfall wert sind, er-
kennt man oft erst bei der Abstrahlungsmessung
in der GHz-TEM-Zelle.
DieseTatsacheführtaberdazu,dassdieEinzel-
maßnahmeseltengeprüftwird,weilderAufwand
anZeitundKostenvielzugroßwäre.Prüftman
jedoch erst, nachdem eine ganze Reihe von Maß-
nahmendurchgeführtwurde,dannkannmanden
Erfolg oder Misserfolg der Einzelmaßnahme nicht
mehr zuordnen.
Für eine gewisseVorabprüfungbietet sich die
VerwendungsogenannterSchnüffelsondenan.
Zwei Typen dieser Sonden sind im Gebrauch: die
so genannte E-Feld-Sonde und die H-Feld-Sonde.
Die E-Feld-Sonde reagiert auf elektrische Wech-
selfelder.DieH-Feld-Sondeistempndlichfür
ÄnderungendesmagnetischenFlusses.Bevor
man diese Sonden einsetzt, sollte man sich
darüberklarwerden,welcheFelderbeimodernen
LeiterplattendieüberwiegendeRollespielen.
Beihohen Spannungenund geringen Strömen
spielt das elektrische Feld die bedeutendere Rol-
le.BeikleinenSpannungenundhohenStrömen
überwiegtdasmagnetischeFeld.Dererstevon
beidenFällenlageindeutigbeiderRöhrentech-
nik vor. Moderne integrierte Schaltungen weisen
kleine Spannungen und zum Teil recht hohe
Strömeauf.
An dieser Stelle muss hervorgehoben werden,
dass es nicht so sehr auf die Absolutwerte der
Ströme,sondern auf die Rateihrer Änderung
ankommt. Bei der Anregung einer elektromagne-
tischen Welle, wenn dies mit der magnetischen
Komponentegeschieht, istdie Änderung des
magnetischen Feldes in der Zeiteinheit die be-
stimmendeGröße.
Genau diese Komponente wird von der so ge-
nannten H-Sonde ausgewertet. Die Amplitude
des Sondensignals ist direkt proportional zur
ÄnderungdesmagnetischenFlussesunddamit
zurÄnderungdeserregendenStromes.Deshalb
sind solche Sonden zur ersten undüberschlä-
gigen Untersuchung der Wirksamkeit von EMV-
Maßnahmen besonders geeignet.
Die Mehrheit dieser Sonden hat jedoch einen emp-
ndlichenNachteil:Siehabeneinesehrgeringe
räumlicheAuösung.Deswegenlässtsichdas
Signal, dass man mit dieser Sonde aufnimmt, nicht
mehr eindeutig dem Urheber zuordnen. Man achte
deshalb beim Erwerb solcher Sonden besonders
darauf, dass man zumindest auch eine Sonde mit
hoherAuösungfürdasmagnetischeFeldhat.
Messungen mit HZ554 an einem
4-Lagen-Multilayer
Im Folgenden wird an einigen Beispielen erläutert,
wie man aus den Sondensignalen interessante De-
tailsentnehmenkann.Grundsätzlichkönnendie
Signale im Zeitbereich oder im Frequenzbereich
angezeigt werden.
FürMenschenistdieDarstellungimZeitbereich
oft anschaulicher als die im Frequenzbereich. Die
folgenden Messungen wurden an einem 4-lagigen
Multilayer im Format einer Europakarte vorge-
nommen. Das Stromversorgungssystem in dieser
Kar teistächigausgelegt.DerAbstandzwischen
Vcc-und GND-Fläche ist 100 µm. Das Flächen-
system ist durch eine Kondensatorgruppe, die in
der Mitte der Platine positioniert ist, entkoppelt.
Bild 1: Flächenstrom Signal in der Nähe des
Vcc-Pins eines 74 AC 163
In Bild 1 sieht man das Flächenstromsignal in
Nähe des Vcc-Pins eines 74AC163. Die Amplitude
bildetdasAusmaßderÄnderungdesmagne-
EMV-Probleme in der Praxis EMV-Probleme in der Praxis

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Änderungen vorbehalten
tischen Feldes ab und ist damit proportional zur
Stromänderung in der Fläche an dieser Stelle. Der
zeitliche Ablauf ist recht schnell.
Die Flankenzeit liegt im Subnanosekunden-
Bereich. Dies hat seine Ursache darin, dass
hochfrequente Stromkomponenten vor alIem
in der unmittelbaren Nähe des Vcc-Pins ie-
ßen,dennsiekönnennurausderLadungder
Vcc-Flächeselbstentnommenwerden.Über
größereZuleitungenkönnendiehochfrequenten
Komponentennichtzugeführtwerden,daderen
Impedanz zu groß ist. Am Vcc-Pin selbst ist kein
Stützkondensatorangebracht,weildiesereben-
falls hochfrequente Komponenten des Stromes
nicht zu liefern vermag.
NatürlichistdasVcc-GND-System in der Flächen-
mitte mit einer Kondensatorgruppe zusätzlich
gestützt.DieseKondensatorgruppevermag
jedoch nur die niedrigen Frequenzkomponenten
zu liefern.
Bild 2: Flächenstromänderung in der
Nähe einer Kondensatorgruppe
Bild 2 zeigt die Flächenstromänderung in der
Nähe dieser Kondensatorgruppe. Man erkennt
dass dieses Signal wesentlich langsamer ist
als das in Bild 1. Die Flankenzeit liegt bei drei
Nanosekunden. Die Kondensatorgruppe kann
den Strom nur langsam in die Fläche einspeisen.
SolcheDetailslassensichnatürlichnurmithoch
auösendenSondenentnehmen.
Das nächste Beispiel zeigt uns die Wirkung ab-
sorptiverEntstörmaßnahmen.
Bild 3: Signal unmittelbar am Vcc-Pin
eines 74 AC 00
In Bild 3 ist das Signal unmittelbar am Vcc-Pin
eines 74AC00 mit der Mikro-H-Sonde entnommen
worden. Die integrierte Schaltung wird hier aus
einem nicht gedämpften Vcc-GND- Flächensystem
gespeist.DieÄnderungendesmagnetischen
Feldes sind sehr erheblich.
Bild 4: Vergleichssignal bei einem zweistug
gedämpften Stromversorgungssystem
Im Gegensatz hierzu sieht man in Bild 4 das
gleiche Signal, jedoch wird die Schaltung hier
auseinemzweistuggedämpftenStromversor-
gungssystem gespeist.
EMV-Probleme in der Praxis

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Änderungen vorbehalten
Signal am Ausgang eines Takttreibers
Diesbedeutet,dassderVcc-PinübereineBreit-
banddrossel an die Vcc-Fläche angeschlossen ist,
undaußerdemistdieseFlächeausGründender
Dämpfung carbonisiert.
Man erkennt, dass die Amplitude des Signals
in Bild 4 wesentlich kleiner als die in Bild 3 ist.
Die Wirksamkeit der Maßnahme ist bereits bei
Anwendung der Sonden deutlich erkennbar,
ohnedasseingrößererAufwandanMesstechnik
erforderlich wäre.
Als letztes Beispiel soll der Abgriff eines Sonden-
signals am Taktverteiler auf einer Europakarte
geschehen. Das Signal wird unmittelbar am Aus-
gang des Takttreibers entnommen.
Bild 5: Das Mikro-H-Sondensignal bei einem
Aufbau ohne Entstörmaßnahmen
In Bild 5 sieht man das Mikro-H-Sondensignal in
einemAufbau,indemkeineEntstörmaßnahmen
vorgenommen wurden. Es wird eine sehr große
Amplitude von fast 60 mV erreicht.
Eine sehr beliebte Maßnahme zur Verbesserung
derSituation istdie EinfügungeinesSerien-
widerstandes unmittelbar in den Ausgang des
Takttreibers. Im vorliegenden Fall wurden 82
Ohm genommen.
Bild 6: Halbierung der Signalamplitude durch
einen Serienwiderstand am Ausgang des
Takttreibers
Bild 6 zeigt das Ergebnis: Die Signalamplitude ist
halbiert. Auch in diesem Falle ist die Wirkung der
Entstörmaßnahmeunmittelbarerkennbar.
EMV-Probleme in der Praxis Praxisorientierte Auswahl von Signalleitungsfiltern

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Änderungen vorbehalten
Praxisorientierte Auswahl
von Signalleitungsltern
Die durch die ständig steigende Arbeitsgeschwin-
digkeitmodernerDigitallogiküberproportional
wachsenden EMV-Probleme werden seit dem
01.01.1996 allen Anbietern elektrischer und elek-
tronischerProduktedrastischvorAugengeführt.
Die neue Gesetzgebung verschärft zwar nicht
dieStörstrahlungsproblematik,machtaberdie
Auseinandersetzung mit diesen Gegebenheiten
zurPichtfürjedenEntwickler.
DieZeiten, in denen mandie Lösung der Stör-
strahlungsproblematik einfach der EMV-Abteilung
überlassen konnte,oder einProdukt, welches
nichtdirektdurchStörstrahlungsproblemeaufel
unter EMV-Gesichtspunkten als quasi in Ordnung
einstufte, sind längst vorbei. Jeder Entwickler
muss heute schon vom Beginn des Entwurfs an
EMV-Gesichtspunkte mitverfolgen, wenn später
beider Abnahmeein Erfolgüberhauptmöglich
sein soll. Leiterplatten müssen heute anders
entworfen werden als noch vor wenigen Jahren.
EinevernünftigeBreitbandentkopplungderVer-
sorgungsspannung muss schon als Stand der
Technik angesehen werden.
Aber auch der Bereich der Signalleitungen kann
nichtmehrsobleibenwiefrüher.DigitaleSignale
haben Spektren, deren Bandbreite ungefähr
B = 1/(tr ·
π )
entspricht. Die Flankenzeit tr ist also der bestim-
mendeFaktor.Je kürzerdie Flankenzeit,desto
größerdieBandbreite.Hierbeiistnichtdietabel-
larisch angegebene Bandbreite entscheidend,
sondern nur die tatsächlich vorhandene. Diese
kann sich von der angegebenen sehr erheblich un-
terscheiden. Das hat seinen Grund darin, dass der
tabellarische Wert sich meistens auf kapazitive
Vollast bezieht. In den meisten praktischen Fällen
liegtdieseLastabernichtvor.Eineüberschlägige
Umrechnung ist recht einfach: Halbe kapazitive
Last bedeutet doppelte Flankengeschwindigkeit.
EinBeispielmögediesverdeutlichen:einMikro-
prozessor ist mit 2 ns Anstiegszeit der Flanke
angegeben. Die zugrunde gelegte Last ist 150 pF.
Wenn nun ein Signal dieses Prozessors mit nur
einem CMOS-Gatter, also ca. 12,5 pF, belastet
wird,heißtdies,dassdieFlankeetwazwölfmal
schneller wird. Es muss ein Wert von unter
200 ps erwartet werden. Rechnet man dies in die
entsprechende Bandbreite des Spektrums um,
so erhält man 1,6 GHz. Auch in praktischen Auf-
bauten, in denen noch etwas Schaltungskapazität
hinzukommt, kann man tatsächlich Bandbreiten
vonüber1000MHzmessen.
Unter EMV-Gesichtspunkten betrachtet ist dies
natürlichäußerstschädlich.Dietatsächliche
Flankengeschwindigkeit kann man aber auch bei
modernen CMOS-Schaltungen in den meisten
digitaltechnischenLaborsnichtmessen.Hierfür
müsstenOszilloskopebereitstehen,dieZeiten
von100psauösen können.Diesesindjedoch
nur zu sehr hohen Kosten erhältlich.
FürdieAuösungderdigitalenSystemfunktionen
braucht man diese Geschwindigkeit auch nicht,
weshalb in den o.g. Labors meist wesentlich
langsamere Geräte verwendet werden. Diese
täuschen dem Benutzer Flankenzeiten vor, die
in Wirklichkeit nicht existieren. Im allgemeinen
sieht man nur die Anstiegszeit des Oszilloskops.
Dies legt ein messtechnisches Problem offen:
Diefürdie Beurteilung der EMV-relevanten
Eigenschaften des Systems erforderlichen Mes-
SCALE = 10dB/DIV.
Bild 1
Praxisorientierte Auswahl von Signalleitungsfiltern

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Änderungen vorbehalten
sungensindmitderexistierendenAusrüstung
meistnichtmöglich,erforderlicheOszilloskope
aber sehr teuer.
EinebrauchbareLösungbestehtimAusweichen
in den Frequenzbereich: Die Beurteilung der
digitalen Funktion geschieht weiterhin mit einem
mittelschnellen Oszilloskop, die Untersuchung
der EMV-relevanten Eigenschaften im Fre-
quenzbereich mittels eines Spektrumanalysa-
tors. Da die Spektrum-Analyse entsprechender
Frequenzbereiche technisch einfacher ist als
dieAuösungimZeitbereich,sindGerätewel-
chedie Grundvoraussetzungen erfüllen schon
vergleichsweisepreisgünstigerhältlich.Für
die Beurteilung von CMOS-Schaltungen reicht
eine Bandbreite von 1000 MHz. Entsprechende
Oszilloskope sind sehr teuer.
Da Spektrumanalysatoren hochfrequenztech-
nischeGerätesind,habensieüblicherweise
einen50ΩEingang.DiesmachtsiezurMessung
in Digitalschaltungen ungeeignet, weil der
Anschluss einer solchen Last in der Regel von
der Schaltung nicht verkraftet wird. Zumindest
würdedasMessergebnisstarkverfälscht.Des-
halb benötigtman für die MessunginDigital-
schaltungen eine Hochimpedanz-Sonde, die das
Messobjekt nicht nennenswert belastet und das
Signalbreitbandigauf50Ωumsetzt.
ImPrinzipkönntemanaufdenGedankenkom-
men,SignalleitungslternachKatalogauszu-
suchen. Namhafte Hersteller bieten zu ihren
Filtern die entsprechenden Messergebnisse in
Zeit- und Frequenzbereich in ihren Katalogen
an. Leider sind diese Messungen in der Regel
in bezug auf eine ohmsche Last vorgenommen
worden. Sie sehen dann auch immer recht gut
aus. In der Praxis der Digitalelektronik liegt eine
solche Last selten vor. Deshalb kann die verbind-
liche Beurteilung der Wirkung der Filter nur im
realen Anwendungsfall gemessen werden. Es
zeigt sich dann, dass die Filter nicht immer die
erwarteten Ergebnisse erbringen.
Dies soll im folgenden an einer Reihe von Beispie-
len, die alle an der Logikfamilie 74ACT gemessen
wurden, gezeigt werden. Die Gatter wurden stets
mit 5 MHz-Takt betrieben.
Bild 1 zeigt die Ergebnisse an einem solchen
Gatter,welchesaufeinerLeiterplattebestückt
ist und dessen Ausgang im Leerlauf arbeitet.
Das Spektrum deckt den gesamten Bereich bis
Bild 3
Praxisorientierte Auswahl von Signalleitungsfiltern Praxisorientierte Auswahl von Signalleitungsfiltern

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1000MHzab.Tatsächlichreichtesnochdarüber
hinaus, aber die Spektren in den vorliegenden
Bildern sind alle bis 1000 MHz skaliert, um
einenbesserenVergleichzuermöglichen.Im
ZeitbereichzeigensichrelativstarkeÜber-und
Unterschwinger sowie steile Flanken. Das Si-
gnalistinBezugaufdieEMValssehrungünstig
einzustufen.DiehoheBandbreiteermöglicht
Abstrahlung schon aus relativ kleinen Leiterplat-
ten. Insbesondere, wenn Signale Leiterplatten
verlassen sollen, wird die Eingrenzung solcher
Spektren unerlässlich, will man nicht erhebliche
Abschirmmaßnahmen treffen.
Eine erste Maßnahme in dieser Richtung, die
häug empfohlen wird,ist dasEinfügen eines
Widerstandes zwischen Gatterausgang und
Leitung. Die Leitung ist bei dieser Messung durch
einen einzelnen Gattereingang abgeschlossen,
um realistische Verhältnisse zu haben. Der
AbschlussundauchdieLeitungslängemüssen
bei solchen Messungen immer den Verhältnis-
sen entsprechen, die im tatsächlichen Anwen-
dungsfall auch vorliegen, weil die Wirkung der
SignalleitungslterstarkvonderenAbschluss
beeinträchtigt wird.
Bild 2zeigtdieentsprechendenErgebnissefür
einen47Ω-Widerstand.ImZeitbereicherkennt
maneinedeutlicheVerbesserung:DieÜber-
schwinger sind gemindert, die Flanken weniger
steil. Leider täuscht das Ergebnis. Die geringe
Dynamik der linearen Darstellung des Oszillos-
kops kann die EMV-relevanten Eigenschaften des
Signals nicht richtig darstellen. Das Spektrum
zeigt nur eine sehr geringe Dämpfung oberer
Frequenzbereiche. Zum Teil ist an der Täuschung
auch der Tastkopf des Oszilloskops beteiligt, da er
immerhin mehr als 6 pF kapazitive Last mitbringt.
Die Hochimpedanz-Sonde weist dagegen nur
eine Belastungskapazität von 2 pF auf. Mit der
Auswahl des Widerstandswertes kann man an
dem vorliegenden Ergebnis noch einiges ändern,
aber ein durchschlagender Erfolg kann von einer
soeinfachenMaßnahme,wiesiedasEinfügen
des Widerstands darstellt, nicht erwartet werden.
Eine weitere Verbesserung lässt sich erzielen,
wenn man den Widerstand mit einem Kondensator
zu einem RC-Glied ergänzt.
Bild 3 zeigtdieResultatefüreineBestückungmit
47Ωund100pF.AuchhiererfolgtdieBelastung
des Aufbaus, wie bisher, mit der Leiterbahn und
dem einzelnen Gattereingang. Im Zeitbereich ist
Bild 4
Bild 5
Praxisorientierte Auswahl von Signalleitungsfiltern

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Änderungen vorbehalten
im Vergleich zu Bild 2 kaum eine Veränderung
erkennbar. Der Frequenzbereich zeigt aber
besonders im mittleren und oberen Abschnitt
eine deutliche Verbesserung. Besonders bei der
Verwendung eines langsameren Oszilloskops
würdedieVeränderungimZeitbereichüberhaupt
nicht mehr wahrnehmbar sein. Hier zeigt sich
sehr deutlich die Schwäche einer reinen Zeitbe-
reichsmessung:ManübersiehtdieEMV-Relevanz
der Maßnahme.
Bild 4
Der nächste Schritt besteht in dem Ausbau des
SignalleitungslterszueinemR-C-R-Glied.Es
wurdemit47Ω,100pFund47Ωbestückt.Die
Veränderung in Bezug zum vorherigen Zustand
ist massiv. Der Frequenzbereich ist praktisch
auf 200 MHz eingeschränkt. Allerdings ist im
Zeitbereich auch ein langsamer Verlauf der Flanke
erkennbar. Hier muss die Frage gestellt werden,
ob die logische Funktionalität der Digitalschaltung
durch eine solche Flanke bereits beeinträchtigt
wird. Man kann in einem solchen Falle aber durch
eineentsprechendeAnpassungderBestückung
desR-C-R-GliedesdengünstigstenKompromiss
zwischen Eingrenzung des Spektrums und der
logischen Funktionalität aufsuchen. Dies ist ein
besondersschönesBeispielfürdieWirksamkeit
des hier vorgeschlagenen messtechnischen
Verfahrens.
Im Handel sind verschiedene komplette Signal-
leitungslterimAngebot.AuchdieWirksamkeit
dieser Filter lässt sich messtechnisch in der
gleichenWeiseverizieren.
Bild 5 zeigt den Einsatz eines Dreipol-Kondensa-
tors als Signalleitungslter indem Aufbau, der
auch bei den anderen Messungen verwendet wur-
de. Das Ergebnis ist enttäuschend: Trotz starker
Verlangsamung der Flanken des Signals, ist das
Spektrum mangelhaft eingegrenzt. Dies hängt
damit zusammen, dass der Masseanschluss
solcher Dreipol-Kondensatoren oftmals nicht
so induktionsarm ausführbar ist,wie dereines
R-C-R-Gliedes in SMD-Technik. Es werden sogar
Dreipol - Kondensatoren angeboten, die in diesem
Bereich fehlkonstruiert sind.
Als weiteres Beispiel soll eine einzelne Breitband-
Chip-DrosselalsSignalleitungslterdienen.
In Bild 6 ist das Resultat zu sehen: Auch hier eine
mangelhafte Begrenzung des Spektrums trotz
starker Verlangsamung der Flanken. Man be-
Bild 6
Bild 7
Messung der Schirmdämpfungvon AbschirmgehäusenPraxisorientierte Auswahl von Signalleitungsfiltern

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Änderungen vorbehalten
achte:HierwürdeeineausschließlicheBetrach-
tung des Zeitbereichsleichtzu völlig falschen
Schlüssenführen:EineteureMaßnahme,welche
die digitale Funktion bereits erheblich belastet,
mit enttäuschendem Ergebnis auf der Seite der
EMV.
Bild 7
Schlussendlich soll einer der modernen SMD-
Chip-Filter, die aus zwei Ferritperlen und einem
Durchführungskondensatorbestehen,betrachtet
werden. Das Ergebnis, das in Bild 7 dargestellt ist,
erscheint als recht gut. Das Spektrum ist sauber
begrenzt, die Flanken sind noch erstaunlich steil.
LediglichdieÜber-undUnterschwingertrüben
das sonst so gute Bild. Das ist leider ein Problem,
das Filter begleitet, die neben kapazitiven auch
induktive Komponenten aufweisen.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass
fürdenDigitalelektroniker,derfürEMV-Probleme
bereits sensibilisiert ist, der Einblick in den Fre-
quenzbereich eine unerlässliche Maßnahme ist,
da die reine Betrachtung des Zeitbereichs leicht
Anlass zu Täuschungen gibt. Theoretisch ist zwar
alles in der Darstellung im Zeitbereich enthalten,
was im Frequenzbereich nur anders beschrieben
wird.DiepraktischverfügbarenMessgerätelösen
dies aber nur unvollkommen auf. Insbesondere
die schwache Dynamik der linearen Darstellung
im Oszilloskop und die oftmals zu geringe Ge-
schwindigkeit desselben stehen dem Erreichen
dertheoretischenoptimalenLösungentgegen.
FürdieindieserApplikationdargestelltenMess-
ergebnisse der Freqenzspektren diente eine
Hochimpedanz-Sonde wie aus den Nahfeld-Son-
densätzen HZ530/HZ540/HZ550 als Aufnehmer.
Messung der Schirmdämpfung
von Abschirmgehäusen
Was bringt es, wenn ich das ganze Gerät in ein
Abschirmgehäuse stecke? Das wird sich mancher
fragen,derbeiderAbnahmezurCE-Zertizierung
durchgefallen ist. Leider kann man die Frage
nicht pauschal beantworten, denn nicht jedes
metallische Gehäuse schirmt auch gut ab. Kaum
einer wird aber bis zur nächsten Abnahmemes-
sung warten wollen. Was, wenn es wieder nicht
stimmt? Es ist also erforderlich, ein einfaches
Messverfahren zu haben, mit dem man zunächst
den relativen Erfolg beurteilen kann. Hierzu bieten
sichhochempndlichenE-Feld-Sondenan.Man
kann sie auch als sehr breitbandige Messanten-
nen verwenden wodurch sie zur Klärung der o.g.
Fragengutdienenkönnen.
Zunächst muss vor der Verwendung der Sonde
geklärtwerden,obsieausreichendempndlich
ist. Grundsätzlich sind alle passiven Sonden
meistunbrauchbar,weilsiezuunempndlich
sind.Die für den Praktiker einfachsteLösung
zur Klärung dieser Frage ist die Aufnahme
eines Breitbandspektrums von 0 bis 1000 MHz
in seinem Labor.
Bild 8 zeigt eine solche Aufnahme, die mittels
einer aktiven E-Sonde aufgenommen wurde. Im
Bereich bis 50 MHz zeigt sie relativ sehr hohe
Pegel die von Rundfunksendern aus dem Mittel-
und Kurzwellenbereich stammen. Im Bereich um
100 MHz sieht man Signale von UKW-Rundfunk-
sendern aus der Umgebung. Da es in diesem Fall
keinen Ortssender am Platz der Aufnahme gibt,
fallen diese Signale etwas schwächer aus. Die
stärkste Linie 474 MHz stammt von einem Fern-
sehsender, der exponiert in ca. 15 km Entfernung
steht. Es folgen bis 800 MHz mehrere Linien von
Fernsehsendern aus der Umgebung.
DenAbschluss bildet derBereich knapp über
900MHz,derzudenörtlichenD-Netz-Stationen
gehör t.DieAufnahmezeigt,dassdiever wendete
Sonde breitbandigund empndlich ist.Begin-
nend vom Mittelwellenbereich bis zum D-Netz
sindLinienzunden,dieweitausdemRauschen
herausreichen.NatürlichfälltdiesesBildanje-
demOrtandersaus,aberdaDeutschlandüberall
mitRundfunkundFernsehenversorgtistdürf ten
Messung der Schirmdämpfungvon Abschirmgehäusen

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Änderungen vorbehalten
diezugehörigenLiniennirgendwofehlen.Auch
in sehr ländlichen Bereichen darf heute auch
nirgendwo das D-Netz in der Aufnahme fehlen:
Eswürdezeigen,dassdieSondeeinezuniedrige
Grenzfrequenz hat.
Hintergrund-Spektrum
Bild 8
Die Aufnahme des Hintergrundspektrums dient
allerdings nichtnur der Prüfung der Sonden-
empndlichkeit.SiesollimFalle,dassmandie
folgenden Messungen nicht in der Schirmkabine
ausführenkannalsReferenzdienen,umdie
wichtigstenSpektrallinienerkennenzukönnen
die nicht aus der zu untersuchenden Elektronik
stammen.
Störer ohne Abschirmung
Bild 9
Zur Durchführung der Messungstellt man nun
denPrüingzunächstohneAbschirmungineiner
Entfernung von mindestens 0,5 m von der Sonde
auf.Dann drehtmanden Prüing,bismandie
Richtung des Abstrahlungsmaximums gefunden
hat. In dieser Position wird die zweite Aufnahme
gemacht (Bild 9). Man erkennt, dass im Vergleich
zumHintergrundspektrumStörleistungbis1GHz
vorhanden ist.
DasMaximumderStörstrahlungliegtimBereich
von 250 bis 350 MHz. Die stärkste Linie ist mit
dem Marker gekennzeichnet, der relative Pegel
liegt bei –42.8 dBm. Es folgt die zweite Messung:
HierbeiträgtderPrüingseinAbschirmgehäuse.
Er wird zuerst so gedreht, dass wieder das Ma-
ximumderStörstrahlunggefundenwird.Dieses
kann in einer anderen Richtung liegen als bei
offenem Gerät.
Störer mit Abschirmung
Bild 10
Bild 10 zeigt das Resultat. Man sieht, dass die
Abstrahlung im gesamten Frequenzbereich ge-
ringer geworden ist. Aus den Pegeldifferenzen
aus Bild 2 und Bild 3 kann die Schirmdämpfung
fürverschiedeneFrequenzenermitteltwerden.
FürdiemarkierteLinienentnimmtman:–55,9
dbm.DasergibteineDämpfungvon13,1dB.Für
Frequenzen bei 800 MHz werden nur 9 db erreicht.
SchirmdämpfungenindieserGrößenordnung
scheinen kaum das Blech wert zu sein, aber lei-
der istsoeinErgebnisnichtungewöhnlich.Die
Messungenwurdenaneinemhandelsüblichen
Frequenzzähler der unteren Preisklasse vorge-
nommen. Es gibt zahllose Geräte, deren Gehäuse
keine besseren Werte erwarten lassen. Es lohnt
sichalsozumessen,bevormanzuvielGeldfür
Blech ausgibt.
Auch hier zeigt sich wieder die ausgezeichnete
Verwendbarkeit der Messsonden in der entwick-
lungsbegleitenden EMV-Messtechnik
Messung der Schirmdämpfungvon Abschirmgehäusen Messung der Schirmdämpfungvon Abschirmgehäusen

19
Änderungen vorbehalten
Messung der Schirmdämpfungvon Abschirmgehäusen

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Subject to change without notice
General information regarding the
CE marking
HAMEG instruments fulll the regulations of the
EMC directive. The conformity test made by HA-
MEG is based on the actual generic and product
standards. In cases where different limit values
are applicable, HAMEG applies the strictest
standard. For emission the limits for residential,
commercial and light industry are applied. Re-
garding the immunity (susceptibility) the limits
for industrial environment have been used.
The measuring and data lines of the instrument
have much inuence on emission and immunity
and therefore on meeting the acceptance limits.
For different applications the lines and/or cables
used may be different. For measurement opera-
tion the following hints and conditions regarding
emission and immunity should be observed:
1. Data cables
For the connection between instruments resp.
their interfaces and external devices, (computer,
printer etc.) sufciently screened cables must
be used.
Maximum cable length of data lines must not ex-
ceed 3 m. The manual may specify shorter lengths.
If several interface connectors are provided only
one of them may be used at any time.
Basically interconnections must have a double
screening. For IEEE-bus purposes the double
screened cable HZ72 from HAMEG is suitable.
2. Signal cables
Basically test leads for signal interconnection
between test point and instrument should be
as short as possible. Without instruction in the
manual for a shorter length, signal lines must be
less than 3 meters long.
Signal lines must be screened (coaxial cable -
RG58/U). A proper ground connection is required.
In combination with signal generators double
screened cables (RG223/U, RG214/U) must be used.
3. Inuence on measuring instruments.
In the presence of strong high frequency electric
or magnetic elds, even with careful setup of the
measuring equipment an inuence can not be
excluded.
General information regarding the CE marking