DE102007016672B4

DE102007016672B4 - Measuring device for determining electromagnetic radiofrequent radiation of a cable harness

Info

Publication number: DE102007016672B4
Application number: DE102007016672.0A
Authority: DE
Inventors: Göran Schubert; Markus Fenderl; Tobias Burghart
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies Germany GmbH
Priority date: 2007-04-04
Filing date: 2007-04-04
Publication date: 2016-11-03
Anticipated expiration: 2027-04-05
Also published as: DE102007016672A1

Abstract

Messvorrichtung (1) zur Bestimmung elektromagnetischer radiofrequenter Abstrahlung eines Kabelbaums (2) mit einer Vielzahl einzelner leitfähiger Einzelkabel (3) – mit einer Abstrahlantenne (6), die auf eine Messantenne (12) zur Aufnahme der Abstrahlung der Abstrahlantenne (6) abgestimmt ist, – wobei die Abstrahlantenne (6) zwei aus den Einzelkabeln (3) des Kabelbaums (2) aufgebaute Antennenschenkel (7, 8) aufweist, die zumindest abschnittsweise einen spitzen Winkel zueinander haben, – wobei die beiden Antennenschenkel (7, 8) in einem ersten Verzweigungspunkt (9) leitfähig miteinander verbunden sind, – wobei die Abstrahlantenne (6) mit einem zu testenden, radiofrequent betriebenen Endgerät (11) leitend verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass – vom ersten Verzweigungspunkt (9) abgewandte Enden (13, 14) der Antennenschenkel (7, 8) über zwei Rückführschenkel (15, 16) in einem zweiten Verzweigungspunkt (17) leitfähig miteinander verbunden sind, wobei jeweils einer der Rückführschenkel (15, 16) einem der Antennenschenkel (7, 8) zugeordnet ist, – wobei der zweite Verzweigungspunkt (17) über einen Lastwiderstand (18) mit Masse verbunden ist.Measuring device (1) for determining electromagnetic radiofrequent radiation of a cable harness (2) with a plurality of individual conductive single cables (3) - with a radiation antenna (6) which is tuned to a measuring antenna (12) for receiving the radiation of the radiation antenna (6), - wherein the radiation antenna (6) comprises two of the individual cables (3) of the wiring harness (2) constructed antenna legs (7, 8) which at least partially have an acute angle to each other, - wherein the two antenna legs (7, 8) in a first Branching point (9) are conductively connected to each other, - wherein the radiation antenna (6) with a test to be tested, radiofrequently operated terminal (11) is conductively connected, characterized in that - from the first branch point (9) opposite ends (13, 14) of Antenna legs (7, 8) via two return legs (15, 16) in a second branching point (17) are conductively connected to each other, wherein each one of Return leg (15, 16) is associated with one of the antenna legs (7, 8), - wherein the second branch point (17) via a load resistor (18) is connected to ground.

Description

Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zur Bestimmung elektromagnetischer radiofrequenter Abstrahlung eines Kabelbaums nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a measuring device for determining electromagnetic radiofrequent radiation of a cable harness according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Messvorrichtung ist bekannt aus der Fachveröffentlichung „Evaluating the RF-Emissions of Automotive Cable Harness” des IEEE Symposium an Electromagnetic Compatibility, August 2004, Santa Clara, USA, p. 787–791, Tobias Burghart, Dr. Hans Rossmanith, Göran Schubert. Dort ist eine Messvorrichtung mit einer Abstrahlantenne beschrieben, die zwei V-förmig zueinander angeordnete Antennenschenkel aufweist. Die Funktion dieser Abstrahlantenne, d. h. ihre Eignung zur Erzielung reproduzierbarer Abstrahl-Messergebnisse, hängt in hohem Maße von der Symmetrie der Anordnung ab. Je Kabelanschluss des Endgerätes müssen insbesondere an jeden Antennenschenkel gleichartige Lasten angeschlossen werden. Dies ist sehr aufwändig und in der Praxis kaum realisierbar.Such a measuring device is known from the technical publication "Evaluating the RF Emissions of Automotive Cable Harness" of the IEEE Symposium on Electromagnetic Compatibility, August 2004, Santa Clara, USA, p. 787-791, Tobias Burghart, dr. Hans Rossmanith, Göran Schubert. There is described a measuring device with a radiation antenna having two V-shaped mutually arranged antenna legs. The function of this radiation antenna, d. H. their suitability for obtaining reproducible emission results depends to a large extent on the symmetry of the arrangement. Each cable connection of the terminal must be connected in particular to each antenna leg similar loads. This is very complex and hardly feasible in practice.

Darüber hinaus ist aus Körber, Bernd; Sperling, Dieter: EMC test method for coupling into and decoupling from the wiring harness of automotive components in the VHF band. In: Electromagnetic Compatibility, 2004, EMC2004.2004 International Symposium an Silicon Valley, CA, USA 9–13 Aug. 2004, Bd. 3, 2004, S. 946–951 ISBN 0-7803-8443-1 ein allgemeines Messverfahren zur Bestimmung elektromagnetischer radiofrequenter Abstrahlung eines Kabelbaums mit einer Vielzahl einzelner leitfähiger Einzelkabel zu entnehmen.In addition, Körber, Bernd; Sperling, Dieter: EMC test method for coupling into and decoupling from the wiring harness of automotive components in the VHF band. In: Electromagnetic Compatibility, 2004, EMC2004.2004 International Symposium on Silicon Valley, CA, USA 9-13 Aug. 2004, Vol. 3, 2004, pp. 946-951 ISBN 0-7803-8443-1 a general measurement method for determination Electromagnetic radiofrequent radiation of a wiring harness with a plurality of individual conductive single cable to remove.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Messvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass der Symmetrisierungsaufwand der Abstrahlantenne verringert ist.It is therefore an object of the present invention, a measuring device of the type mentioned in such a way that the Symmetrisierungsaufwand the radiation antenna is reduced.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Messvorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.This object is achieved by a measuring device with the features specified in claim 1.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine Anordnung mit zusätzlichen Rückführschenkeln und einem weiteren Verzweigungspunkt zur Möglichkeit führt, beide Antennenschenkel über die gleiche Last abzuschließen.According to the invention, it has been recognized that an arrangement with additional return legs and a further branch point leads to the possibility of completing both antenna legs via the same load.

Dadurch wird eine Symmetrisierung der Abstrahlantenne bei geringem Aufwand erzwungen. Es ist insbesondere eine praxisnahe Abstrahlmessung von Kabelbäumen möglich, bei der nur diejenigen Lasten in der Messvorrichtung zum Einsatz kommen, die später auch beim realen Betrieb des Kabelbaums, z. B. innerhalb eines Kraftfahrzeuges, zum Einsatz kommen.As a result, a symmetrization of the radiation antenna is enforced with little effort. In particular, a practice-oriented radiation measurement of wiring harnesses is possible, in which only those loads are used in the measuring device, which later also in real operation of the wiring harness, for. B. within a motor vehicle, are used.

Eine Platte nach Anspruch 2, bei der es sich insbesondere um eine Metallplatte, z. B. um eine Kupferplatte, handeln kann, führt zu einer erwünschten elektrischen Abschirmung der Rückführschenkel, sodass im Wesentlichen nur die Abstrahlung der Antennenschenkel zum Messergebnis beiträgt.A plate according to claim 2, which is in particular a metal plate, e.g. B. may be a copper plate, leads to a desired electrical shielding of the return legs, so that essentially only the radiation of the antenna legs contributes to the measurement result.

Eine Anordnung der Rückführschenkel nach Anspruch 3 unterdrückt deren Abstrahlung praktisch vollständig.An arrangement of the return legs according to claim 3 suppresses their radiation virtually completely.

Eine Anordnung nach Anspruch 4 führt bei vergleichsweise einfachem Aufbau zu einer in vielen Fällen schon ausreichenden Unterdrückung der Abstrahlung der Rückführschenkel.An arrangement according to claim 4 results in a comparatively simple structure to an already sufficient in many cases suppression of the radiation of the return leg.

Ein Aufbau nach Anspruch 5 ist kompakt und reproduzierbar realisierbar.A structure according to claim 5 is compact and reproducible realized.

Dies gilt entsprechend für eine Ausgestaltung nach Anspruch 6.This applies correspondingly to an embodiment according to claim 6.

Leitfähige Stege nach Anspruch 7 erhöhen die abstrahlunterdrückende Wirkung, was die Abstrahlung der Rückführschenkel angeht.Conductive webs according to claim 7 increase the radiation-suppressing effect, as far as the radiation of the return legs is concerned.

Diese abstrahlunterdrückende Wirkung wird durch die speziellen Anordnungsmerkmale nach den Ansprüchen 8 bis 10 weiter verbessert. Die Anordnung der leitfähigen Stege beiderseits der Rückführschenkel nach Anspruch 9 kann so erfolgen, dass jeweils leitfähige Stege paarweise auf gleicher Höhe der Rückführschenkel angeordnet sind, oder aber auch so, dass die leitfähigen Stege beiderseits der Rückführschenkel jeweils versetzt zueinander angeordnet sind.This radiation suppressing effect is further improved by the special arrangement features according to claims 8-10. The arrangement of the conductive webs on both sides of the return leg according to claim 9 may be such that each conductive webs are arranged in pairs at the same height of the return leg, or even so that the conductive webs on both sides of the return leg are each offset from each other.

Eine Anordnung der Rückführschenkel nach Anspruch 11 trägt ebenfalls zur Vermeidung von störenden Abstrahlungen der Rückführschenkel bei.An arrangement of the return legs according to claim 11 also contributes to the avoidance of spurious emissions of the return leg.

Antennenschenkelverläufe nach den Ansprüchen 12 bis 14 erhöhen die Frequenzbandbreite der Messvorrichtung. Mit ein und derselben Abstrahlantenne lassen sich Abstrahlfrequenzen insbesondere zwischen 100 MHz und 1 GHz vermessen.Antenna leg profiles according to claims 12 to 14 increase the frequency bandwidth of the measuring device. With one and the same emission antenna, emission frequencies can be measured in particular between 100 MHz and 1 GHz.

Mit Schenkelwinkeln nach Anspruch 15 ist insbesondere eine Messung im Bereich zwischen 100 MHz und 1 GHz möglich.With leg angles according to claim 15, in particular a measurement in the range between 100 MHz and 1 GHz is possible.

Eine Aussparung nach Anspruch 16 ermöglicht eine feine Beeinflussung der Feldverteilung zur Optimierung der Abstrahlung am Ort der Messantenne.A recess according to claim 16 allows a fine influencing of the field distribution to optimize the radiation at the location of the measuring antenna.

Ein SMA-Anschluss nach Anspruch 17 ermöglicht eine Kalibrierung der Abstrahlantenne. Der SMA-Anschluss wird insbesondere an dem Einzelkabel vorgesehen, welches den stärksten Störer darstellt, also insbesondere an dem Einzelkabel, an dem die Spannungsversorgung für das Endgerät angeschlossen wird.An SMA terminal according to claim 17 enables a calibration of the radiation antenna. The SMA connector is especially provided on the single cable, which is the strongest interferer represents, ie in particular on the single cable to which the power supply for the terminal is connected.

Die Messvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 17 kann mit verschieden ausgeführten Messantennen betrieben werden. Derartige Messantennen können Standardantennen sein. Die Messvorrichtung kann ohne weiteres auf eine derartige Standardantenne abgestimmt werden. Die Messvorrichtung kann daher einerseits zur Komplettierung mit einer bereits vorhandenen Messantenne zusammengestellt sein, kann also ohne Messantenne vertrieben werden, oder andererseits, wie im Anspruch 18 vorgesehen, die Messantenne mit enthalten.The measuring device according to claims 1 to 17 can be operated with differently designed measuring antennas. Such measuring antennas can be standard antennas. The measuring device can be easily adapted to such a standard antenna. The measuring device can therefore be compiled on the one hand to complete with an existing measuring antenna, so it can be distributed without measuring antenna, or on the other hand, as provided in claim 18, the measuring antenna included.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. In this show:

1 eine Messvorrichtung zur Bestimmung elektromagnetischer radiofrequenter Abstrahlung in einer schematischen, perspektivischen Ansicht; 1 a measuring device for determining electromagnetic radiofrequent radiation in a schematic, perspective view;

2 schematisch eine Messvorrichtung zur Bestimmung elektromagnetischer radiofrequenter Abstrahlung mit einer weiteren Ausführung einer Abstrahlantenne; 2 schematically a measuring device for determining electromagnetic radiofrequent radiation with a further embodiment of a radiation antenna;

3 eine Seitenansicht der Anordnung nach 2 aus Blickrichtung III in 2, und 3 a side view of the arrangement according to 2 from viewing direction III in 2 , and

4 eine Aufsicht auf eine Abstrahlantenne der Messvorrichtung nach den 1 oder 2 während ihrer Herstellung. 4 a plan view of a radiation antenna of the measuring device according to the 1 or 2 during their production.

Eine Messvorrichtung 1 dient zur Bestimmung elektromagnetischer radiofrequenter Abstrahlung eines Kabelbaums 2. Die zu messende radiofrequente Abstrahlung strahlt ab in einem Frequenzbereich insbesondere zwischen 100 MHz und 1 GHz. Es handelt sich dabei um typische Abstrahlfrequenzen, die in Kabelbäumen einer Kraftfahrzeug-Elektronik vorliegen.A measuring device 1 is used to determine electromagnetic radiofrequent radiation of a cable harness 2 , The radiofrequency radiation to be measured radiates in a frequency range, in particular between 100 MHz and 1 GHz. These are typical radiation frequencies, which are present in wiring harnesses of a motor vehicle electronics.

Der Kabelbaum 2 hat eine Vielzahl einzelner leitfähiger Einzelkabel 3. Typisch liegen in dem Kabelbaum 2 etwa 150 Einzelkabel vor. Stärker im Detail geht der Aufbau des Kabelbaums 2 aus der 4 hervor, die den Kabelbaum 2 während seiner Herstellung zeigt. Die Einzelkabel 3 liegen parallel nebeneinander. Innerhalb des Kabelbaums 2 sind die Einzelkabel 3 verschiedenen Kabelgruppen zugeordnet, von denen in der 4 Kabelgruppen 4, 5 durch eine geschweifte Klammerung angedeutet sind. Die Einzelkabel 3 in den verschiedenen Kabelgruppen 4, 5 unterscheiden sich in der maximal durchleitbaren Stromstärke. Auch mehr als die zwei Kabelgruppen 4, 5 in der Ausführung nach 4 können vorgesehen sein, z. B. drei, vier oder mehr Kabelgruppen. Bei einer Unterteilung in drei Kabelgruppen kann eine der Kabelgruppen Hochstromleitungen zum Betrieb mit bis zu 100 A, eine weitere Kabelgruppe Mittelstromleitungen zum Betrieb mit Strömen mit bis zu 20 A und eine dritte Kabelgruppe Niedrigstromleitungen zum Betrieb mit Strömen mit bis zu 1 A beinhalten. Weitere Kabelgruppen können impedanzkontrollierte Leitungen für bestimmte Bus-Systeme, z. B. CAN- oder Flexray-Bus, enthalten. Die impedanzkontrollierten Leitungen können insbesondere als koplanare Leitungen in der Nähe einer metallischen Fläche ausgeführt sein. Einzelkabel können zudem parallel geschaltet werden, um den Wellenwiderstand, der sich an den Enden ergibt, in etwa zu halbieren.The wiring harness 2 has a variety of single conductive single cables 3 , Typically lie in the wiring harness 2 about 150 single cables in front. Stronger in detail is the structure of the wiring harness 2 from the 4 showing off the wiring harness 2 during its manufacture shows. The single cables 3 lie parallel next to each other. Inside the wiring harness 2 are the single cables 3 assigned to different cable groups, of which in the 4 cable Group 4 . 5 are indicated by a curly brace. The single cables 3 in the different cable groups 4 . 5 differ in the maximum conductive current. Also more than the two cable groups 4 . 5 in the execution after 4 may be provided, for. B. three, four or more cable groups. When subdivided into three groups of cables, one of the groups of cables can contain high-current cables for operation of up to 100 A, another group of cables medium-current cables for operation with currents of up to 20 A, and a third group of cables low-current cables for operation with currents of up to 1 A. Other cable groups may include impedance controlled lines for certain bus systems, e.g. B. CAN or Flexray bus included. The impedance-controlled lines can in particular be designed as coplanar lines in the vicinity of a metallic surface. Individual cables can also be connected in parallel to approximately halve the characteristic impedance that results at the ends.

Teil der Messvorrichtung 1 ist eine Abstrahlantenne 6. Diese hat zwei Antennenschenkel 7, 8, die aus den Einzelkabeln 3 des Kabelbaums 2 aufgebaut sind. Die Antennenschenkel 7, 8 sind nach Art des Buchstabens V zueinander angeordnet und weisen daher zumindest abschnittsweise einen spitzen Winkel zueinander auf. Anstelle einer solchen V-Anordnung sind auch andere Anordnungen von Antennenschenkeln möglich, die entsprechend abschnittsweise einen spitzen Winkel zueinander aufweisen.Part of the measuring device 1 is a radiation antenna 6 , This has two antenna legs 7 . 8th coming from the single cables 3 of the wiring harness 2 are constructed. The antenna legs 7 . 8th are arranged in the manner of the letter V to each other and therefore at least in sections at an acute angle to each other. Instead of such a V-arrangement, other arrangements of antenna legs are possible, which have sections at an acute angle to each other.

Die beiden Antennenschenkel 7, 8 sind in einem ersten Verzweigungspunkt 9 leitfähig miteinander verbunden. Dieser erste Verzweigungspunkt 9 ist in den 1 bis 3 schematisch dargestellt. Es ist klar, dass der erste Verzweigungspunkt 9 sich für die verschiedenen Einzelkabel 3 nicht räumlich am gleichen Ort befinden kann. In der Praxis kann der erste Verzweigungspunkt 9 sich auch an einem Ort befinden, der vom räumlichen Vereinigungspunkt der beiden Antennenschenkel 7, 8 entsprechend den schematischen Darstellungen nach den 1 und 2 beabstandet ist.The two antenna legs 7 . 8th are in a first branch point 9 conductive interconnected. This first branch point 9 is in the 1 to 3 shown schematically. It is clear that the first branch point 9 for the different single cables 3 can not be spatially located in the same place. In practice, the first branch point 9 are also located in a place that is the spatial union point of the two antenna legs 7 . 8th according to the schematic representations of the 1 and 2 is spaced.

Zur Erleichterung des Verständnisses der räumlichen Anordnung der Messvorrichtung 1 ist in den 1 bis 3 ein rechtshändiges kartesisches xyz-Koordinatensystem eingezeichnet. Die y-Richtung fällt mit der Winkelhalbierenden 10 zwischen den Antennenschenkeln 7, 8 zusammen. Die x-Richtung verläuft in einer von den Antennenschenkeln 7, 8 aufgespannten Ebene. Die z-Richtung verläuft senkrecht zu dieser Ebene.To facilitate the understanding of the spatial arrangement of the measuring device 1 is in the 1 to 3 a right-handed Cartesian xyz coordinate system drawn. The y-direction coincides with the bisector 10 between the antenna legs 7 . 8th together. The x-direction runs in one of the antenna legs 7 . 8th spanned level. The z-direction is perpendicular to this plane.

Die Abstrahlantenne 6 ist mit einem zu testenden, radiofrequent betriebenen Endgerät 11 leitend verbunden. Hierbei liegt der erste Verzweigungspunkt 9 zwischen den Antennenschenkeln 7, 8 und dem Endgerät 11. Beim Endgerät 11 handelt es sich insbesondere um ein in der Kraftfahrzeug-Elektronik übliches Steuergerät.The radiation antenna 6 is with a test to be tested, radiofrequently operated terminal 11 conductively connected. This is the first branch point 9 between the antenna legs 7 . 8th and the terminal 11 , At the terminal 11 In particular, it is a conventional control unit in motor vehicle electronics.

Die Abstrahlantenne 6 ist auf eine Messantenne 12 zur Aufnahme der Abstrahlung der Abstrahlantenne 6 abgestimmt. Die Messantenne 12 ist in der 1 schematisch als zylinderförmige Antenne angedeutet, die parallel zur z-Achse angeordnet ist und die y-Achse in 1 bei einem positiven y-Wert schneidet. Die Messantenne 12 ist also im Bereich eines Öffnungssektors, der von den Antennenschenkeln 7, 8 begrenzt ist, angeordnet. Der Abstand zwischen der Messantenne 12 und der Abstrahlantenne 6 beträgt dabei typisch 1 m. Auch andere Abstände innerhalb des Nahfeldbereichs und auch weiter entfernte Abstände hin zum Fernfeldbereich der Abstrahlung der Abstrahlantenne 6 sind möglich. Auf die genaue Ausführung der Messantenne 12 kommt es bei der Messvorrichtung 1 nicht an. Dort, wo die Messantenne 12 angeordnet ist, also bei positiven y-Werten im Bereich von x ≅ 0 und z ≅ 0 (nach 1), liegt aufgrund der Ausgestaltung der Abstrahlantenne 6 unabhängig von der abgestrahlten Frequenz und auch lastunabhängig immer ein Maximum der abgestrahlten Leistung vor. Dies ist dadurch bedingt, dass Abstrahlkeulen der Antennenschenkel 7, 8 in y-Richtung positiv miteinander interferieren.The radiation antenna 6 is on a measuring antenna 12 for receiving the radiation of the radiation antenna 6 Voted. The measuring antenna 12 is in of the 1 schematically indicated as a cylindrical antenna, which is arranged parallel to the z-axis and the y-axis in 1 cuts at a positive y value. The measuring antenna 12 is thus in the region of an opening sector, that of the antenna legs 7 . 8th is limited, arranged. The distance between the measuring antenna 12 and the radiation antenna 6 is typically 1 m. Also other distances within the near field range and also more distant distances towards the far field area of the radiation of the radiation antenna 6 are possible. On the exact design of the measuring antenna 12 it comes with the measuring device 1 not on. There, where the measuring antenna 12 is arranged, so at positive y values in the range of x ≅ 0 and z ≅ 0 (after 1 ), Due to the design of the radiation antenna 6 regardless of the radiated frequency and also load-independent always a maximum of the radiated power. This is due to the fact that radiation lobes of the antenna legs 7 . 8th interfere positively with each other in the y direction.

Vom ersten Verzweigungspunkt 9 abgewandte Enden 13, 14 der Antennenschenkel 7, 8 sind über zwei Rückführschenkel 15, 16 (vgl. auch 4) mit einem zweiten Verzweigungspunkt 17 leitfähig miteinander verbunden. Jeweils einer der Rückführschenkel 15, 16 ist einem der Antennenschenkel 7, 8 zugeordnet. Für die räumliche Anordnung des zweiten Verzweigungspunktes 17 gilt, was vorstehend zum ersten Verzweigungspunkt 9 ausgeführt wurde.From the first branch point 9 opposite ends 13 . 14 the antenna leg 7 . 8th are over two return legs 15 . 16 (see also 4 ) with a second branch point 17 conductive interconnected. Each one of the return legs 15 . 16 is one of the antenna legs 7 . 8th assigned. For the spatial arrangement of the second branch point 17 applies what is above to the first branch point 9 was executed.

Der zweite Verzweigungspunkt 17 ist über einen Lastwiderstand 18 mit Masse verbunden. In der 3 ist lediglich ein Lastwiderstand 18 schematisch angedeutet. Es ist klar, dass jedem Einzelkabel 3 ein eigener Lastwiderstand zugeordnet ist.The second branch point 17 is about a load resistor 18 connected to ground. In the 3 is just a load resistor 18 indicated schematically. It is clear that every single cable 3 a separate load resistor is assigned.

Zwischen den Antennenschenkeln 7, 8 und den ihnen zugeordneten Rückführschenkeln 15, 16 ist eine erste Platte 19 aus leitfähigem Material angeordnet. Die erste Platte 19 erstreckt sich parallel zur x-y-Ebene. Auf der den Antennenschenkeln 7, 8 gegenüberliegenden Seite erstreckt sich parallel zur ersten Platte 19 eine zweite Platte 20, ebenfalls aus leitfähigem Material. Die Platten 19, 20 sind insbesondere aus Metall. Die Rückführschenkel 15, 16 verlaufen zwischen den beiden parallel zueinander angeordneten und deckungsgleichen Metallplatten 19, 20. Die Metallplatten 19, 20 sind geerdet.Between the antenna legs 7 . 8th and their associated return legs 15 . 16 is a first record 19 made of conductive material. The first plate 19 extends parallel to the xy plane. On the antenna legs 7 . 8th opposite side extends parallel to the first plate 19 a second plate 20 , also made of conductive material. The plates 19 . 20 are made of metal in particular. The return legs 15 . 16 run between the two parallel and congruent metal plates 19 . 20 , The metal plates 19 . 20 are grounded.

Die beiden Metallplatten 19, 20 sind untereinander über eine Mehrzahl leitfähiger Stege 21 verbunden. Diese leitfähigen Stege 21 sind, wie in 2 angedeutet, dem Verlauf der Rückführschenkel 15, 16 folgend beiderseits der Rückführschenkel 15, 16 angeordnet. Benachbarte der leitfähigen Stege 21 haben einen Abstand A zueinander, der geringer ist als 1/10 der geringsten zu messenden Abstrahl-Wellenlänge. Soll z. B. eine maximale Abstrahlfrequenz von 1,5 GHz vermessen werden, was einer geringsten zu vermessenden Abstrahl-Wellenlänge von 10 cm in FR-4 Leiterplattenmaterial mit einer Permittivität von etwa 4 entspricht, haben benachbarte Stege 21 zueinander einen Abstand von maximal 1 cm. Die Rückführschenkel, 15, 16 verlaufen daher in einem Faradayschen Käfig.The two metal plates 19 . 20 are interconnected via a plurality of conductive webs 21 connected. These conductive webs 21 are, as in 2 indicated, the course of the return leg 15 . 16 following both sides of the return leg 15 . 16 arranged. Adjacent of the conductive webs 21 have a distance A to each other, which is less than 1/10 of the smallest to be measured emission wavelength. Should z. Example, a maximum emission frequency of 1.5 GHz are measured, which corresponds to a minimum to be measured emission wavelength of 10 cm in FR-4 PCB material with a permittivity of about 4, have adjacent lands 21 to each other a distance of a maximum of 1 cm. The return legs, 15 . 16 therefore run in a Faraday cage.

Die Rückführschenkel 15, 16 verlaufen parallel zu den ihnen zugeordneten Antennenschenkeln 7, 8. Die Schenkel 7, 8, 15, 16 verlaufen insbesondere nicht geradlinig, also nicht linear. Hierbei zeigen die Ausführungen nach den 1, 2 und 4 verschiedene mögliche charakteristische Verläufe der Schenkel 7, 8, 15, 16.The return legs 15 . 16 run parallel to their associated antenna legs 7 . 8th , The thigh 7 . 8th . 15 . 16 in particular do not run in a straight line, that is not linear. Here are the comments after the 1 . 2 and 4 various possible characteristic courses of the thighs 7 . 8th . 15 . 16 ,

1 zeigt eine Variante, bei der die Schenkel 7, 8, 15, 16 gebogen verlaufen, sodass sich der Öffnungswinkel des von den Antennenschenkeln 7, 8 begrenzten Öffnungssektors mit steigendem Abstand zu den Verzweigungspunkten 9, 17 stetig verkleinert. 1 shows a variant in which the legs 7 . 8th . 15 . 16 bent, so that the opening angle of the antenna legs 7 . 8th limited opening sector with increasing distance to the branch points 9 . 17 steadily reduced.

2 zeigt eine Ausführung, bei der die Schenkel 7, 8, 15, 16 zwei Knickstellen 22, 23 aufweisen, sodass, ausgehend von den Verzweigungspunkten 9, 17, die Schenkel 7, 8, 15, 16 unterteilt sind in einen ersten Schenkelabschnitt 24, einen zweiten Schenkelabschnitt 25 und einen dritten Schenkelabschnitt 26. Die beiden ersten Schenkelabschnitte 24 der Schenkel 7, 8 und 15, 16 nehmen einen Winkel 2α zueinander von etwa 95° ein. Die beiden zweiten Schenkelabschnitte 25 der Schenkel 7, 8 und 15, 16 nehmen einen Winkel 2β zueinander von etwa 56° ein. Die beiden dritten Schenkelabschnitte 26 der Schenkel 7, 8 und 15, 16 nehmen einen Winkel 2γ zueinander von etwa 30° ein. 2 shows an embodiment in which the legs 7 . 8th . 15 . 16 two kinks 22 . 23 so that, starting from the branching points 9 . 17 , the thigh 7 . 8th . 15 . 16 are divided into a first leg portion 24 , a second leg portion 25 and a third leg portion 26 , The first two leg sections 24 the thigh 7 . 8th and 15 . 16 take an angle 2α to each other of about 95 °. The two second leg sections 25 the thigh 7 . 8th and 15 . 16 take an angle 2β to each other of about 56 °. The two third leg sections 26 the thigh 7 . 8th and 15 . 16 take an angle 2γ to each other of about 30 °.

Über die Größe der Winkel α, β, γ kann der für die Abstrahlmessung der Messvorrichtung 1 nutzbare Frequenzbereich vorgegeben werden. Durch die Wahl verschiedener Winkel α, β, γ ergibt sich eine Vergrößerung des nutzbaren Frequenzbereiches. Für α = 30° ergibt sich ein nutzbares Frequenzoptimum im Bereich von 325 MHz. Für β = 27° ergibt sich ein nutzbares Frequenzoptimum im Bereich von etwa 482 MHz. Für γ = 21° ergibt sich ein nutzbares Frequenzoptimum im Bereich von 792 MHz.The size of the angles α, β, γ can be used for the emission measurement of the measuring device 1 usable frequency range can be specified. By choosing different angles α, β, γ results in an increase in the usable frequency range. For α = 30 ° results in a usable frequency optimum in the range of 325 MHz. For β = 27 ° results in a usable frequency optimum in the range of about 482 MHz. For γ = 21 ° results in a usable frequency optimum in the range of 792 MHz.

Im Bereich des zwischen den beiden Antennenschenkeln 7, 8 begrenzten Öffnungssektors haben die Platten 19, 20 eine deckungsgleiche Aussparung 27. Über die Form und die Größe dieser Aussparung 27 lässt sich die Verteilung des von der Abstrahlantenne 6 abgestrahlten Feldes in z- und x-Richtung und auch die Position eines Abstrahlmaximums in y-Richtung fein beeinflussen. Zudem ist es möglich, die Messantenne 12 in y-Richtung näher an die Verzweigungspunkte 9, 17 heranzurücken.In the area of between the two antenna legs 7 . 8th limited opening sector have the plates 19 . 20 a congruent recess 27 , About the shape and size of this recess 27 lets the distribution of the radiation antenna 6 radiated field in the z and x direction and also the position of a radiation maximum in the y direction fine influence. It is also possible to use the measuring antenna 12 in y-direction closer to the branch points 9 . 17 zoom zurücken.

Am ersten Verzweigungspunkt 9 eines Einzelkabel-Paares, welches der y-Achse nächst benachbart liegt, also in Bezug auf die anderen Einzelkabel 3 das innerste Einzelkabel-Paar darstellt, ist ein SMA-Anschluss 29, insbesondere eine SMA-Buchse, vorgesehen. Über diesen SMA-Anschluss 29 kann eine Kalibrierquelle an das Einzelkabel-Paar zur Antennenkalibrierung angeschlossen werden. Insbesondere ist der Anschluss eines VhF-Messsteckers möglich. Beim innersten Einzelkabel-Paar 28 handelt es sich um dasjenige, welches in Bezug auf die Abstrahlcharakteristik der Abstrahlantenne 6 den stärksten Störer darstellt, also insbesondere um das Einzelkabel-Paar, an dem eine Spannungsversorgung angeschlossen ist.At the first branch point 9 a single cable pair, which is adjacent to the y-axis next, so in relation to the other single cable 3 The innermost single-cable pair is an SMA connector 29 , in particular an SMA socket provided. About this SMA connector 29 A calibration source can be connected to the single cable pair for antenna calibration. In particular, the connection of a VhF measuring plug is possible. The innermost single cable pair 28 it is that which, in relation to the radiation characteristic of the radiation antenna 6 represents the strongest interferer, so in particular to the single cable pair to which a power supply is connected.

Die Rückführschenkel 15, 16 und die beiden Platten 19, 20 sind als Triplate-Leitung ausgeführt. Die Rückführschenkel 15, 16 sind also äquidistant zwischen den parallel zueinander verlaufenden Platten 19, 20 angeordnet, wobei beide Platten 19, 20 geerdet sind.The return legs 15 . 16 and the two plates 19 . 20 are designed as a triplate line. The return legs 15 . 16 are therefore equidistant between the parallel plates 19 . 20 arranged, with both plates 19 . 20 are grounded.

Die Antennenschenkel 7, 8, Rückführschenkel 15, 16 und die beiden Platten 19, 20 können als drahtgeschriebene Leiterplatte ausgeführt sein. Beispiele für die Ausgestaltung und die Herstellung drahtgeschriebener Leiterplatten finden sich in der EP 1 004 226 B1 .The antenna legs 7 . 8th , Return legs 15 . 16 and the two plates 19 . 20 can be designed as a wire-written circuit board. Examples of the design and manufacture of wire printed circuit boards can be found in the EP 1 004 226 B1 ,

4 zeigt eine Momentaufnahme bei der Herstellung der Messvorrichtung 1. Die Einzelkabel 3 sind, geordnet in die Kabelgruppen 4, 5, parallel zueinander ausgerichtet. Rechteckige Trägerkomponenten 30 sind dabei spezifisch zueinander abgewinkelt, sodass sich ein abschnittsweise geradliniger Verlauf der Schenkel 7, 8, 15, 16 ergibt. Die Antennenschenkel 7, 8 sind an ihren jeweiligen Verzweigungspunkten 9 mit entsprechenden Ein- und Ausgängen 31 des Endgeräts 11 verbunden. 4 shows a snapshot in the manufacture of the measuring device 1 , The single cables 3 are arranged in the cable groups 4 . 5 , aligned parallel to each other. Rectangular carrier components 30 are specifically angled to each other, so that a sectionally rectilinear course of the legs 7 . 8th . 15 . 16 results. The antenna legs 7 . 8th are at their respective branch points 9 with corresponding inputs and outputs 31 of the terminal 11 connected.

In der Momentandarstellung nach 4 stellen die Rückführschenkel 15, 16 noch lineare Verlängerungen der Antennenschenkel 7, 8 dar. Anschließend werden die Rückführschenkel 15, 16 um Umklapp-Ebenen 32, 33 umgeklappt, sodass sie unterhalb der ersten Platte 19 zu liegen kommen. Freie Enden 34, 35 der Rückführschenkel 15, 16 werden anschließend über den zweiten Verzweigungspunkt 17 einzelkabelweise miteinander verbunden.In the momentary presentation after 4 put the return legs 15 . 16 still linear extensions of the antenna legs 7 . 8th Subsequently, the return legs 15 . 16 around folding levels 32 . 33 folded down so that they are below the first plate 19 to come to rest. Free ends 34 . 35 the return leg 15 . 16 then go over the second branch point 17 single cable connected together.

Als Messantennen 12 können beispielsweise die dem Fachmann bekannten Ausführungen Breitband-Dipol- und logarithmisch-periodische Antennen zum Einsatz kommen.As measuring antennas 12 For example, the broadband dipole and logarithmic periodic antennas known to those skilled in the art may be used.

Aufgrund der Kalibiermöglichkeit, also der Möglichkeit der Abstimmung zwischen der Abstrahlantenne 6 und der Messantenne 12, kann die Frequenzabhängigkeit der Messvorrichtung 1 komplett eliminiert werden. Eliminiert werden können zudem Rückwirkungen der Messumgebung. Die erhaltenen Messwerte können daher ohne weiteres auf einen fiktiven Strahler, z. B. einen Kugelstrahler, übertragen werden. Es resultiert die Möglichkeit der Modellierung des Abstrahlverhaltens des Endgeräts unabhängig von der Konfiguration der Abstrahlantenne. Abstrahlcharakteristika von Endgeräten, die mit verschiedenen Empfangs- und/oder Abstrahlantennen vermessen wurden, lassen sich dann ohne weiteres objektiv miteinander vergleichen.Due to the Kalibiermöglichkeit, so the possibility of coordination between the radiating antenna 6 and the measuring antenna 12 , the frequency dependence of the measuring device 1 completely eliminated. In addition, feedback effects of the measurement environment can be eliminated. The measured values obtained can therefore be readily applied to a fictitious radiator, for. B. a spherical radiator, are transmitted. The result is the possibility of modeling the radiation behavior of the terminal regardless of the configuration of the radiation antenna. Abstrahlcharakteristika of terminals that have been measured with different receiving and / or Abstrahlantennen can then be easily compared objectively with each other.

Beim Vermessen der Abstrahlcharakteristik des Kabelbaums 2 in Verbindung mit dem Endgerät 11 wird folgendermaßen vorgegangen: Zunächst wird die Messvorrichtung 1 unter Zuhilfenahme eines über die SMA-Buchse eingespeisten Normsignals kalibriert. Bei der Kalibrierung wird die Messantenne 12 an einer vorgegebenen Position längs der y-Achse positioniert und auf die Abstrahlantenne 6 abgestimmt. Anschließend wird das Endgerät 11 an den Kabelbaum 2 angeschlossen und es wird die Abstrahlung der Abstrahlantenne 6 bei verschiedenen Betriebszuständen des Endgeräts 11 vermessen. Da am Ort der Messantenne 12 unabhängig von der Betriebsfrequenz des Endgeräts 11 und damit unabhängig von der Abstrahlfrequenz der Abstrahlantenne 6 und zudem unabhängig von den Lastwiderständen 18 immer zuverlässig ein Signalmaximum vorliegt, erfasst die Messantenne 12 zuverlässig ein der Abstrahlcharakteristik des Kabelbaums 2 eindeutig zugeordnetes Messsignal, welches weiterverarbeitet und insbesondere umgerechnet werden kann. So ist es möglich, die erhaltenen Messwerte auf einen fiktiven Strahler, z. B. einen Kugelstrahler oder einen Hertzschen Dipol, zu übertragen, sodass eine objektive Vergleichbarkeit von Messungen unterschiedlicher Endgeräte bei unterschiedlichen Messanordnungen möglich ist.When measuring the radiation characteristic of the wiring harness 2 in connection with the terminal 11 The procedure is as follows: First, the measuring device 1 calibrated with the aid of a standard signal fed in via the SMA socket. During calibration, the measuring antenna 12 positioned at a predetermined position along the y-axis and onto the radiation antenna 6 Voted. Subsequently, the terminal becomes 11 to the wiring harness 2 connected and it will be the radiation of the radiation antenna 6 at different operating states of the terminal 11 measured. Because at the place of the measuring antenna 12 regardless of the operating frequency of the terminal 11 and thus independent of the radiation frequency of the radiation antenna 6 and also independent of the load resistance 18 always reliably a signal maximum, the measuring antenna detects 12 reliably one of the radiation characteristics of the wiring harness 2 clearly assigned measurement signal, which can be further processed and converted in particular. So it is possible, the obtained measured values on a fictitious radiator, z. As a spherical radiator or a Hertzian dipole to transmit, so that an objective comparability of measurements of different terminals in different measurement arrangements is possible.

Claims

Measuring device ( 1 ) for the determination of electromagnetic radiofrequency radiation of a cable harness ( 2 ) with a plurality of individual conductive single cables ( 3 ) - with a radiation antenna ( 6 ) mounted on a measuring antenna ( 12 ) for receiving the radiation of the radiation antenna ( 6 ), - the radiation antenna ( 6 ) two of the individual cables ( 3 ) of the wiring harness ( 2 ) constructed antenna legs ( 7 . 8th ), which at least in sections have an acute angle to each other, - wherein the two antenna legs ( 7 . 8th ) at a first branch point ( 9 ) are conductively connected to each other, - wherein the radiation antenna ( 6 ) with a radio-frequency terminal to be tested ( 11 ) is conductively connectable, characterized in that - from the first branching point ( 9 ) opposite ends ( 13 . 14 ) of the antenna leg ( 7 . 8th ) via two return legs ( 15 . 16 ) in a second branch point ( 17 ) are conductively connected to each other, wherein in each case one of the return legs ( 15 . 16 ) one of the antenna legs ( 7 . 8th ), the second branch point ( 17 ) via a load resistor ( 18 ) is connected to ground.

Measuring device according to claim 1, characterized in that between the antenna legs ( 7 . 8th ) and their associated return legs ( 15 . 16 ) a plate ( 19 ) is arranged made of conductive material.

Measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that the return legs ( 15 . 16 ) are guided in a Faraday cage.

Measuring device according to claim 2 or 3, characterized in that the return legs ( 15 . 16 ) between two parallel plates ( 19 . 20 ) of conductive material.

Measuring device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the antenna legs ( 7 . 8th ), the return legs ( 15 . 16 ) and, where appropriate, the two plates ( 19 . 20 ) are made of conductive material as a wire-printed circuit board.

Measuring device according to claim 4 or 5, characterized in that the return legs ( 15 . 16 ) and the two plates ( 19 . 20 ) are made of conductive material as triplate line.

Measuring device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the two plates ( 19 . 20 ) with each other via a plurality of conductive webs ( 21 ) are connected.

Measuring device according to claim 7, characterized in that the conductive webs ( 21 ) the course of the return legs ( 15 . 16 ) are arranged following.

Measuring device according to claim 7 or 8, characterized in that the conductive webs ( 21 ) on both sides of the return leg ( 15 . 16 ) are arranged.

Measuring device according to one of claims 7 to 9, characterized in that adjacent ones of the conductive webs ( 21 ) have a distance (A) from one another which is less than 1/10 of the lowest emission wavelength to be measured.

Measuring device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the return legs ( 15 . 16 ) parallel to their associated antenna legs ( 7 . 8th ).

Measuring device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the antenna legs ( 7 . 8th ) are not linear.

Measuring device according to claim 12, characterized in that the antenna legs ( 7 . 8th ) run bent.

Measuring device according to claim 12, characterized in that the antenna legs ( 7 . 8th ) at least one kink ( 22 . 23 ) and preferably two or more kinks ( 22 . 23 ), so that the antenna legs ( 7 . 8th ) in sections ( 24 to 26 ) take different angles (2α, 2β, 2γ) to each other.

Measuring device according to one of claims 12 to 14, that angle (2α, 2β, 2γ), the antenna legs ( 7 . 8th ) to each other, vary between 30 ° and 90 °, in particular between 40 ° and 70 °.

Measuring device according to one of claims 2 to 10, 13 to 15 or according to one of claims 11 or 12, as far as these are also dependent on claim 2, characterized in that the at least one plate ( 19 . 20 ) of conductive material in the region of an opening sector, which the antenna legs ( 7 . 8th ) between them, a recess ( 27 ) having.

Measuring device according to one of claims 1 to 16, characterized in that at least one individual cable ( 28 ) over at least one of the branch points ( 9 . 17 ) via an SMA connector ( 29 ) connected is.

Measuring device according to one of claims 1 to 17, characterized by a measuring antenna ( 12 ) for receiving the radiation of the radiation antenna ( 6 ).