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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen der elektromagnetischen Verträglichkeit eines Prüflings mit einer Prüfvorrichtung, wobei der Prüfling eine Vielzahl von ansteuerbaren ersten elektrischen oder elektronischen Bauteilen aufweist.
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Außerdem betrifft die Erfindung eine Prüfvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Stand der Technik
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Elektronische Geräte, beispielsweise Steuergeräte, müssen vor einer Serienfreigabe eine Prüfung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) bestehen. Dazu werden die Geräte in den einzelnen Entwicklungsphasen üblicherweise untersucht auf Einhaltung geforderter gesetzlicher, firmeninterner und/oder kundenspezifischer Grenzwerte. Emissionsmessungen zur EMV-Prüfung werden üblicherweise in einem abgeschirmten Raum durchgeführt und Störstrahlungen als Emissionen lassen sich beispielsweise leitungsgeführt mit einer Netznachbildung oder feldgebunden mit einer Antenne einem Empfänger außerhalb des Raumes zuführen, ermitteln und mit den Grenzwerten vergleichen.
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Übliche Geräte, wie Steuergeräte, weisen viele unterschiedliche Störquellen auf, die durch Steuerlogik (insbesondere Microcontroller, System-ICs, Stromversorgungen, und/oder Bussysteme) und/oder Lasten (insbesondere Ventile, Motoren, und/oder Displays) verursacht werden. Um nun gezielt selektiv Verbesserungen zu erzielen, und bestimmte Störquellen derart zu optimieren, dass ihre Störstrahlung unterhalb des jeweiligen Grenzwerts liegt, ist es wünschenswert, die eigentliche Störquelle sicher zu identifizieren. Weil in einem Steuergerät oft mehrere Störquellen auf der gleichen Frequenz stören, ist eine messtechnische Trennung oft nur mit hohem Aufwand umzusetzen.
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Offenbarung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zeichnet sich durch die folgenden Schritte aus: Schalten zumindest eines ansteuerbaren zweiten Bauteils parallel zu oder in Reihe mit einem der ersten Bauteile, sodass diese ein Bauteilpaar bilden, Ansteuern des zweiten Bauteils mit einer elektrischen Signalfolge derart, dass eine elektrische Eigenschaft des ersten Bauteils, durch welche eine Störstrahlung des ersten Bauteils beeinflusst wird, in Abhängigkeit von der Signalfolge verändert wird, Ermitteln einer von dem Prüfling in einem vorgegebenen Betriebsmodus ausgehenden Prüflings-Störstrahlung, und Ermitteln des Anteils der Störstrahlung des ersten Bauteils an der Prüflings-Störstrahlung in Abhängigkeit von der elektrischen Eigenschaft des ersten Bauteils und der Signalfolge. Üblicherweise weist der Prüfling, wie eingangs beschrieben, eine Vielzahl von Bauteilen auf, die jeweils Störfrequenzen aussenden. Bei einer solchen Vielzahl von Störfrequenzen aus dem Prüfling ist die Trennung in einzelne Quellen zumindest teilweise nur in aufwändigen Einzelversuchen möglich oder nur begrenzt sinnvoll, wenn beispielsweise ein komplettes Abschalten von Teilsystemen die ordnungsgemäße Funktion des Gerätes verhindert und das Ausgangspektrum verfälscht. Weil ein Eingriff im Rahmen von Einzelversuchen meist ebenfalls die Emissionseigenschaften, also die Aussendung der Störfrequenzen verändert, sind deren Ergebnisse nur qualitativ vorhanden. Wenn mehrere Störquellen auf derselben Frequenz liegen und sich überlagern, ist keine Trennung oder Unterscheidung zwischen den Quellen möglich. Durch die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete elektrische Signalfolge wird zumindest einem der Bauteile als potentieller Störquelle eine „Signatur“ aufgeprägt, welche dann nach einer Emissionsmessung, also der Erfassung der Störstrahlung, wieder ausgewertet wird, um den Anteil des spezifischen ersten Bauteils an der Gesamtemission als Prüflings-Störstrahlung zu ermitteln. Insbesondere wird im Rahmen einer nachfolgenden Datenverarbeitung ein gemessenes Spektrum der Prüflings-Störstrahlung aus Sicht des jeweiligen ersten Bauteils als selektiver Störquelle ausgewertet. So liegen bereits durch einen einzigen Versuchsdurchlauf alle relevanten Daten vor, um die Korrelation der jeweiligen Störstrahlung in einer weitergehenden Analyse sicher zu bestimmen. Es ist ebenso vorteilhaft sichergestellt, dass die Funktionalität des Prüflings unbeeinflusst bleibt. Insgesamt ist durch das erfindungsgemäße Verfahren also eine besonders vorteilhafte Möglichkeit zum Prüfen der elektromagnetischen Verträglichkeit des Prüflings geschaffen, durch das der Anteil des ersten Bauteils an der Prüflings-Störstrahlung sicher ermittelt wird. Der so ermittelte Anteil wird dann vorzugsweise bei der weiteren Entwicklung und Optimierung des Prüflings hinsichtlich seiner elektromagnetischen Verträglichkeit berücksichtigt.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Prüflings-Störstrahlung mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen wird, und dass das Verfahren nur dann durchgeführt wird, wenn die Prüflings-Störstrahlung den Grenzwert überschreitet. Ist die ermittelte Prüflings-Störstrahlung also niedriger als der vorgegebene Grenzwert, so wird auf die Ansteuerung des zweiten Bauteils und die Ermittlung des Anteils der Störstrahlung des ersten Bauteils an der Prüflings-Störstrahlung verzichtet. Dadurch ist eine besonders vorteilhafte und effiziente Durchführung des Verfahrens gewährleistet.
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Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass eine Vielzahl von zweiten Bauteilen, die jeweils einem anderen der ersten Bauteile als Bauteilpaar zugeordnet sind, jeweils mit einer anderen elektrischen Signalfolge angesteuert werden, und dass für jedes der einem der Bauteilpaare zugeordneten ersten Bauteile ein Anteil an der Prüflings-Störstrahlung ermittelt wird. Wie bereits vorstehend beschrieben, weist der Prüfling üblicherweise eine Vielzahl von ersten Bauteilen als potentielle Störquellen auf. Wird nun für jedes dieser Bauteile das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt, so ergibt sich der Vorteil, dass bereits nach einem Durchlauf des Verfahrens die jeweiligen Anteile aller entsprechenden Bauteile an der Prüflings-Störstrahlung sicher identifiziert und quantifiziert sind. Insbesondere unterscheiden sich die Signalfolgen derart ausreichend, dass Unterschiede zwischen den geänderten elektrischen Eigenschaften der Bauteile sicher erkannt werden. Beispielsweise weisen die Signalfolgen unterschiedliche Signalmuster und/oder Signalfrequenzen auf. Vorzugsweise wird in Abhängigkeit von den ermittelten Anteilen eine Priorisierung oder Reihenfolge festgelegt, in der die Bauteile mit dem potentiell größten Einfluss auf die elektromagnetische Verträglichkeit anschließend geprüft und in ihren elektromagnetischen Eigenschaften optimiert werden. Wird beispielsweise erkannt, dass ein bestimmtes Bauteil keine oder nur geringe Störstrahlung aussendet, so wird es bevorzugt bei der zukünftigen Betrachtung vernachlässigt, um den Prüfvorgang effizienter zu gestalten.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass, wenn der Anteil der Störstrahlung eines der ersten Bauteile an der Prüflings-Störstrahlung einen vorgegebenen Anteil überschreitet, das jeweilige erste Bauteil als fehlerhaft markiert wird. Dadurch ist eine besonders vorteilhafte Möglichkeit zum effizienten Bewerten des Zustands des Bauteils geschaffen. Das Bauteil wird dann vorzugsweise virtuell markiert. Beispielsweise wird sein Fehlerstatus automatisch in einer der Prüfvorrichtung oder einer Computervorrichtung zugeordneten Speichereinheit abgelegt.
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Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das zweite Bauteil einen einstellbaren elektrischen Widerstand und/oder eine einstellbare elektrische Kapazität aufweist, und dass die geänderte elektrische Eigenschaft eine Änderung eines Widerstandswerts und/oder eines Kapazitätswerts umfasst. Dadurch ist eine besonders vorteilhafte und einfache Möglichkeit zum Ansteuern des zweiten Bauteils und zum Ändern der elektrischen Eigenschaft geschaffen.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die elektrische Signalfolge durch einen Signalgenerator der Prüfvorrichtung generiert wird, dass die elektrische Signalfolge durch einen mit dem Signalgenerator kommunikationstechnisch verbundenen elektro-optischen ersten Wandler in eine optische Signalfolge umgewandelt wird, und dass die optische Signalfolge durch einen mit dem ersten Wandler kommunikationstechnisch verbundenen, an oder in dem zweiten Bauteil angeordneten opto-elektrischen zweiten Wandler in die elektrische Signalfolge umgewandelt wird. Dadurch ist vorteilhaft sichergestellt, dass der Prüfling aufgrund der rein optischen Übertragung der Signalfolge an das zweite Bauteil in seinem EMV-Verhalten unbeeinflusst bleibt. Der in dem zweiten Bauteil angeordnete opto-elektrische zweite Wandler bedingt aufgrund seiner geringen Größe ebenfalls nur einen vorteilhaft minimalen baulichen Eingriff in den Prüfling, und beeinflussen das EMV-Verhalten des Prüflings selbst ebenfalls nicht oder zumindest nicht in einer für die Durchführung der Prüfung relevanten Größenordnung.
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Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der zweite Wandler als Fototransistor, Fotodiode, oder lichtempfindlicher Widerstand ausgebildet ist. Dadurch ist der Wandler besonders vorteilhaft kostengünstig und kompakt hergestellt, wodurch die vorstehend beschriebenen Vorteile weiter verstärkt werden. Alle drei genannten Elemente verändern in Abhängigkeit des Lichteinfalls, vorliegend aufgrund der von dem zweiten Wandler empfangenen optischen Signalfolge, ihre Eigenschaften hinsichtlich eines elektrischen Widerstands und/oder einer Kapazität. Wird eine Fotodiode verwendet, so werden außerdem elektrischer Strom und elektrische Spannung in Abhängigkeit von dem Lichteinfall erzeugt.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Signalfolge in Abhängigkeit von einem Pseudozufallsrauschen generiert wird, und dass der Anteil durch Auswerten einer Autokorrelationsfunktion der Signalfolge ermittelt wird. Eine durch Pseudozufallsrauschen (Pseudo Random Noise, PRN) erzeugte Signalfolge zeichnet sich dadurch aus, dass sie die statistische Eigenschaften von zufälligen Eigenzuständen aufweist, und durch ihre Autokorrelationsfunktion charakterisiert ist. Durch die Autokorrelationsfunktion wird der Anteil des ersten Bauteils an der Prüflings-Störstrahlung besonders vorteilhaft mathematisch sicher bestimmt.
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Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass als die Prüflings-Störstrahlung eine elektrische Feldstärke eines elektrischen Feldes des Prüflings ermittelt wird. Die elektrische Feldstärke des elektrischen Feldes des Prüflings ist durch bekannte Messverfahren einfach und sicher bestimmbar, sodass durch die Wahl dieser Messgröße eine besonders vorteilhafte Möglichkeit zum Bestimmen der Prüflings-Störstrahlung geschaffen ist.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Prüflings-Störstrahlung und der Anteil des ersten Bauteils daran für eine Vielzahl von Frequenzen ermittelt wird. Durch das Ermitteln der Prüflings Störstrahlung und des Anteils des ersten Bauteils daran für eine Vielzahl von Frequenzen ist vorteilhaft sichergestellt, dass der Einfluss des ersten Bauteils auf die elektromagnetische Verträglichkeit des Prüflings insgesamt nicht nur bei einer vorgegebenen Frequenz, sondern für ein umfangreiches Frequenzspektrum bekannt ist, sodass die Genauigkeit bei der Bestimmung des Einflusses vorteilhaft weiter erhöht ist. Insbesondere werden so auch für die elektromagnetische Verträglichkeit besonders relevante Frequenzen sicher identifiziert.
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Die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung zum Prüfen der elektromagnetischen Verträglichkeit eines Prüflings mit den Merkmalen des Anspruchs 11 weist eine Vielzahl von ansteuerbaren ersten elektrischen oder elektronischen Bauteilen aufweist, wobei zumindest ein ansteuerbares zweites Bauteil parallel zu oder in Reihe mit einem der ersten Bauteile schaltbar oder geschaltet ist. Die Prüfvorrichtung zeichnet sich durch eine Computereinrichtung aus, die speziell dazu hergerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile. Besonders bevorzugt weist die Prüfvorrichtung einen Software-Defined-Radio-Empfänger oder einen Messempfänger mit einem Zwischenfrequenzausgang auf. Dadurch sind jeweils besonders vorteilhafte Möglichkeiten zum Ermitteln der Prüflings-Störstrahlung geschaffen. Weiter bevorzugt weist die Prüfvorrichtung einen Signalgenerator zum Generieren einer elektrischen Signalfolge und zum Ansteuern des zweiten Bauteils, einen mit dem Signalgenerator kommunikationstechnisch verbundenen elektro-optischen ersten Wandler zum Umwandeln der elektrischen Signalfolge in eine optische Signalfolge, und einen mit dem ersten Wandler kommunikationstechnisch verbundenen opto-elektrischen, an oder in dem zweiten Bauteil angeordneten zweiten Wandler zum Umwandeln der optischen Signalfolge in die elektrische Signalfolge auf. Insbesondere ist der zweite Wandler als Fototransistor, Fotodiode, oder lichtempfindlicher Widerstand ausgebildet. Dadurch ergeben sich jeweils die bereits vorstehend beschriebenen Vorteile.
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Weitere bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen. Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dazu zeigen
- 1 eine vorteilhafte Prüfvorrichtung zum Prüfen der elektromagnetischen Verträglichkeit eines Prüflings,
- 2A und 2B verschiedene Ausführungsbeispiele eines Bauteils des Prüflings,
- 3A bis 3E verschiedene Ausführungsbeispiele von Bauteilpaaren des Prüflings, und
- 4 ein Verfahren zum Prüfen der elektromagnetischen Verträglichkeit des Prüflings mit der Prüfvorrichtung.
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1 zeigt eine Prüfvorrichtung 1 zum Prüfen der elektromagnetischen Verträglichkeit eines Prüflings 2. Der Prüfling 2 ist in einen vor elektromagnetischer Strahlung abgeschirmten Messraum 3 angeordnet. Er weist eine Vielzahl von ersten elektrischen oder elektronischen Bauteilen 4 und zweiten elektrischen oder elektronischen Bauteilen 5 auf, wobei jeweils eines der ersten Bauteile 4 und eines der zweiten Bauteile 5 elektrisch parallel oder in Reihe geschaltet sind und ein Bauteilpaar 6 bilden. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in der 1 lediglich ein solches Bauteilpaar 6 abgebildet.
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Die Prüfvorrichtung 1 weist weiter außerhalb des Messraums 3 eine erste Computereinrichtung 7 auf, die mit einem Signalgenerator 8 kommunikationstechnisch verbunden ist, und die dazu ausgebildet ist, den Signalgenerator 8 zum Erzeugen einer elektrischen Signalfolge anzusteuern.
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Der Signalgenerator 8 ist dazu ausgebildet, die Signalfolge als elektrisches Signal auszugeben. Dazu ist der Signalgenerator 8 elektrisch mit einem ersten, elektro-optischen Wandler 9 verbunden, der dazu ausgebildet ist, die elektrische Signalfolge in eine optische Signalfolge umzuwandeln, und als optisches Signal auszugeben. Der erste Wandler 9 ist durch einen Lichtwellenleiter 10 mit einem zweiten, opto-elektrischen Wandler 11 verbunden. Der zweite Wandler 11 ist in oder an dem zweiten Bauteil 5 angeordnet. Für jedes der Bauteilpaare 6 ist zumindest ein eigener Lichtwellenleiter 10 und ein zweiter Wandler 11 vorgesehen. Auch erste Wandler 9 sind vorzugsweise für jedes der Bauteilpaare 6 vorgesehen. Alternativ ist nur ein erster Wandler 9 vorgesehen, dieser weist dann eine Vielzahl von Ausgängen zu zweiten Wandlern 11 auf.
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Wird nun der Prüfling 2 in einem vorgegebenen Betriebsmodus betrieben, sendet er eine Prüflings-Störstrahlung 12 aus, die durch einen geeigneten Empfänger, vorliegend eine Antenne 13, erfasst wird. Die von der Antenne 13 ausgehenden Signale werden dann entweder durch einen, jeweils von einer zweiten Computereinrichtung 14 gesteuerten Messempfänger 15 mit einem damit verbundenen Analog-Digital-Wandler 16 oder von einem Software-Defined-Radio-Empfänger 17 an eine dritte Computereinrichtung 18 übergeben und ausgewertet. Vorliegend sind die Computereinrichtungen 7, 14, 18 separat ausgebildet, stehen jedoch, wie durch Verbindungslinien angedeutet, zumindest in kommunikationstechnischer Verbindung zueinander. Besonders bevorzugt sind die Computereinrichtungen 7, 14, 18 als eine gemeinsame Computereinrichtung ausgebildet.
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2A zeigt vier verschiedene Ausführungsbeispiele eines mit dem Lichtwellenleiter 10 verbundenen und als Fotodiode ausgebildeten zweiten Wandlers 11, der jeweils zunächst als Platzhalter dargestellt ist, und in den 3A bis 3E Verwendung finden wird. Der zweite Wandler 11 weist jeweils einen in Reihe zu einer lichtempfindlichen Diode, deren Sperrrichtung für einen elektrischen Stromfluss sich zwischen den gezeigten Ausführungsbeispielen unterscheidet, geschalteten Widerstand R1. Optional ist zu der Diode jeweils ein weiterer Widerstand R2 parallelgeschaltet.
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2B zeigt zwei verschiedene Ausführungsbeispiele eines mit dem Lichtwellenleiter 10 verbundenen und als Fototransistor ausgebildeten zweiten Wandlers 11, der ebenfalls wieder als Platzhalter dargestellt ist. Der zweite Wandler 11 weist jeweils einen parallel zu einem lichtempfindlichen Bipolartransistor, dessen Stromrichtung sich zwischen den gezeigten Ausführungsbeispielen unterscheidet, geschalteten Widerstand R auf.
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Durch die gezeigten Ausführungsbeispiel lässt sich besonders vorteilhaft die für das erfindungsgemäße Verfahren notwendige Veränderung der elektrischen Eigenschaft des Bauteils 4 in Abhängigkeit von der Signalfolge, also eines elektrischen Stroms, eines elektrischen Widerstands und oder einer elektrischen Kapazität, festlegen. Jede Änderung des empfangenen optischen Signals verändert zumindest eine dieser Größen. Nicht dargestellt ist dabei jeweils eine eventuell nötige Gleichspannungsabtrennung mit Hilfe eines in Reihe geschalteten Kondensators, oder vorhandene interne Kapazitäten.
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3A bis 3E zeigen nun verschiedene Ausführungsbeispiele von Bauteilpaaren 6 des Prüflings 2, die jeweils einen beliebigen der in den 2A und 2B gezeigten, mit dem Lichtwellenleiter 10 verbundenen zweiten Wandler 11 aufweisen. Die Bauteilpaare 6 sind nicht vollständig, sondern jeweils nur ausschnittsweise dargestellt. Die jeweils dargestellten elektrischen Schaltungen sind üblicherweise deutlich komplexer und weisen eine Vielzahl weiterer, nicht dargestellter Bauelemente auf. Es soll im Folgenden nur auf die jeweils relevanten Bauelemente eingegangen werden.
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In der 3A ist eine Beeinflussung der Schwingfrequenz eines Quarzoszillators, vorliegend eines XTAL-Oszillators, an einem integrierten Schaltkreis IC, beispielsweise von ASICs und Microcontrollern, dargestellt. Dem an dem integrierten Schaltkreis extern angeschalteten Quarzoszillator mit fester Frequenz wird durch eine Kapazitätsänderung des zweiten Wandlers 11 eine Frequenzänderung aufgeprägt. Alle Frequenzen, die innerhalb des integrierten Schaltkreises aus dem Quarzoszillator gewonnen werden, tragen damit die durch die optische Signalfolge aufgeprägte Signatur.
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In den 3B und 3C ist jeweils die Beeinflussung der Schwingfrequenz eines RC-Oszillators, an einem integrierten Schaltkreis IC, beispielsweise von ASICs und Microcontrollern, dargestellt. Ähnlich wie in dem vorliegend beschriebenen Ausführungsbeispiel generiert der integrierte Schaltkreis mit einer externen Kombination aus einem Widerstand R und einem Kondensator C eine Referenzfrequenz. Durch Änderung des Kapazitätswertes des zweiten Wandlers 11, der dann parallel zu dem Kondensator C geschaltet ist, wie in der 3B dargestellt, oder durch Änderung des Widerstandswertes des zweiten Wandlers 11, der dann in Reihe zu dem Widerstand R geschaltet ist, wie in der 3C dargestellt, wird die Referenzfrequenz verändert. Alle Frequenzen, die innerhalb des integrierten Schaltkreises aus dem RC-Oszillator gewonnen werden, tragen damit die durch die optische Signalfolge aufgeprägte Signatur.
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In der 3D ist die Beeinflussung der Taktfrequenz eines getakteten Spannungsreglers dargestellt. Getaktete Spannungsregler besitzt einen internen Referenzoszillator OSC, der gezielt durch einen externen Widerstand R einstellbar ist. Durch den Wert dieses Widerstands R wird die Ziel-Frequenz des Schaltreglers festgelegt. Der zweite Wandler 11 ist in Reihe zu dem Widerstand R geschaltet. Durch Änderung des Widerstandswerts des zweiten Wandlers 11 in Abhängigkeit von der optischen Signalfolge wird die Schaltreglerfrequenz gezielt verändert und eine Signatur aufgeprägt. Bauelemente, die an dem Schaltregler angeschlossen sind, tragen diese Signatur mit.
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Schließlich ist in der 3E noch eine Beeinflussung der Arbeitsfrequenz eines Winkelsensors oder eines Linearsensors, beispielsweise eines Rotorlagesensors für die Ansteuerung einer elektrischen Maschine, oder eines Wegsensors, beispielsweise für den Pedalweg eines Fahrpedals oder Bremspedals eines Kraftfahrzeugs, gezeigt. Die jeweiligen integrierten Schaltkreise IC des Winkelsensors oder des Linearsensors weisen einen LC-Oszillator auf. Der LC-Oszillator weist eine Sendespule mit Induktivität L und zwei dazu parallel geschaltete Kondensatoren mit Kapazitäten C1, C2 auf. Aus deren Werten ergibt sich die Schwingfrequenz. Der zweite Wandler 11 ist vorliegend parallel zu der Sendespule und den Kondensatoren geschaltet. Durch Änderung des Kapazitätswerts des zweiten Wandlers 11 wird die Sendefrequenz der Sendespule gezielt beeinflusst. Elektromagnetische Emissionen von dieser Sendespule tragen dann diese Signatur mit.
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Im Folgenden wird mit Bezug auf 4 noch ein vorteilhaftes Verfahren zum Prüfen der elektromagnetischen Verträglichkeit des Prüflings 2 mit der Prüfvorrichtung 1, wie in der 1 dargestellt, beschrieben. Hierzu zeigt die 4 das Verfahren anhand eines Flussdiagramms. Insbesondere wird durch das Verfahren gewährleistet, dass Anteile der Störstrahlung einer Vielzahl von ersten Bauteilen 4 an der Prüflings-Störstrahlung 12 ermittelt werden.
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Besonders bevorzugt wird zunächst die Prüflings-Störstrahlung 12 zum Prüfen der elektromagnetischen Verträglichkeit des Prüflings 2 ermittelt, bevor die nachstehend beschriebenen Verfahrensschritte durchgeführt werden, also insbesondere ohne die zweiten Bauteile 4 und deren Ansteuerung. Die Prüflings-Störstrahlung 12 wird dann mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen, und das Verfahren wird nur dann durchgeführt, wenn die Prüflings-Störstrahlung 12 den Grenzwert überschreitet.
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Vorzugsweise wird das Verfahren dann durch die Computereinrichtungen 7, 14, 18 durchgeführt, die dazu kommunikationstechnisch verbunden sind. Vorliegend wird davon ausgegangen, dass das Verfahren für eine Vielzahl von ersten Bauteilen 4 und zweiten Bauteilen 5 durchgeführt wird, denen dann, wie nachfolgend beschrieben, jeweils eine andere Signalfolge zugeordnet wird. Entsprechend sind eine Vielzahl von ersten Wandlern 9, zweiten Wandlern 11 und Lichtwellenleitern 10 vorgesehen. Die Verbindung der Bauelemente untereinander erfolgt wie vorstehend für die 1 beschrieben. Der Signalgenerator 8 ist dabei mit einer Vielzahl von ersten Wandlern 9 verbunden. Alternativ ist nur ein erster Wandler 9 vorgesehen, dieser weist dann eine Vielzahl von Ausgängen zu zweiten Wandlern 11 auf.
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In einem Schritt S1 werden zunächst die zweiten Bauteile 5 parallel zu oder in Reihe mit dem jeweiligen der ersten Bauteile 4 geschaltet sind, mit denen sie dann eines der Bauteilpaare 6 bilden. Anschließend wird die Prüfvorrichtung 1 insgesamt vorbereitet, also alle vorstehend beschriebenen Komponenten miteinander verbunden und angeordnet.
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In einem Schritt S2 erzeugt die erste Computereinrichtung 7 Ansteuerungssignale in Abhängigkeit von einem Pseudozufallsrauschen für den Signalgenerator 8. Der Signalgenerator 8 erzeugt aus den Ansteuerungssignalen jeweils elektrische Signalfolgen für die ersten Wandler 9. In einem Schritt S3 wandeln die ersten Wandler 9 die empfangenen elektrischen Signalfolgen in optische Signalfolgen um, die durch die Lichtwellenleiter 10 zu den zweiten Wandlern 11 in den Messraum 3 übertragen wird.
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In einem Schritt S4 werden die optischen Signalfolge durch die zweiten Wandler 11 empfangen und bewirken eine Änderung des elektrischen Widerstands, der elektrischen Kapazität und/oder des elektrischen Stroms in den zweiten Bauteilen 5 in Abhängigkeit von den Signalfolgen. Dadurch wird eine Störstrahlung der jeweils zugeordneten ersten Bauteile 4 direkt beeinflusst. So ist den ersten Bauteilen 4 jeweils eine individuelle Signatur aufgeprägt. In einem Schritt S5 wird der Prüfling 2 mit einem vorgegebenen Betriebsmodus betrieben und sendet dabei die Prüflings-Störstrahlung 12 aus. In der Prüflings-Störstrahlung 12 sind die Signaturen als Anteile der jeweiligen ersten Bauteile 4 an der Prüflings-Störstrahlung 12 enthalten und gelangen über den Ausbreitungspfad leitungsgebunden oder feldgekoppelt zu einem Empfänger.
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In einem Schritt S6 wird die Prüflings-Störstrahlung 12 durch die Antenne 13 empfangen und an den Messempfänger 15 oder den Software-Defined-Radio-Empfänger 17 übertragen. Das Verfahren wird vorzugsweise für eine Vielzahl von Frequenzen durchgeführt, also entsprechend wieder von dem Schritt S1 her begonnen, wobei bei jedem Durchlauf eine andere Frequenz für die Ermittlung der Prüflings-Störstrahlung 12 vorgegeben wird. Vorzugsweise wird als die Prüflings-Störstrahlung 12 eine elektrische Feldstärke eines elektrischen Feldes des Prüflings 2 ermittelt.
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Bei der Verwendung des Messempfängers 15 wird schrittweise jede Frequenz einzeln oder in Frequenzblöcken empfangen. Über den Zwischenfrequenzausgang des Messempfängers 15 werden dann die empfangenen Signale entnommen und mithilfe des Analog-Digital-Wandlers 16 für die dritte Computereinrichtung 18 aufbereitet. Wird der Software-Defined-Radio-Empfänger 17 verwendet, so digitalisiert dieser große Frequenzblöcke, beispielsweise 40 MHz, auf einmal.
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Sind alle Frequenzen erfasst, so werden in einem Schritt S7 alle erfassten Messdaten zur weiteren Auswertung an die dritte Computereinrichtung 18 übergeben. In einem Schritt S8 werden dann die Anteile der jeweiligen ersten Bauteile 4 an der Prüflings-Störstrahlung 12 durch Auswerten einer Autokorrelationsfunktion der jeweiligen Signalfolge ermittelt. Das Verfahren beruht darauf, dass bekannt ist, welche Signatur durch die jeweilige Signalfolge aufgeprägt wurde, sodass entsprechend sicher bestimmt wird, wie groß der Anteil des aufgeprägten Signals bei jeder Frequenz ist. Ein weiterer Vorteil der Auswertung der Korrelation ist eine sehr große Dynamik in der Messung. Weil die aufgeprägten Signale sehr klein gegenüber der Störstrahlung selbst sind, ist dies sehr vorteilhaft.
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Darauf basierend wird in einem Schritt S9 für jedes der Bauteile 4 ausgewertet, wie hoch ihr Anteil an der Prüflings-Störstrahlung 12 bei jeder erfassten Frequenz f ist. Beispielhaft ist dies für drei erste Bauteile 4 dargestellt. Es ist in der 4 erkennbar, dass die Anteile der ersten Bauteile 4 sich mit der Frequenz f verändern. Damit ist ein gezieltes Bearbeiten von Störquellen möglich, ebenso die Erkennung von Zusammenhängen zwischen verschiedenen Störquellen. Ebenso ist eine Unterscheidung von Störquellen vereinfacht, wenn diese dieselbe Frequenz haben. Überschreitet der Anteil der Störstrahlung eines der ersten Bauteile 4 an der Prüflings-Störstrahlung 12 einen vorgegebenen Anteil, wird das jeweilige erste Bauteil 4 virtuell als fehlerhaft markiert, beispielsweise ein entsprechender Eintrag in einer digitalen Datenbank vorgenommen. Die jeweiligen Bauteile 4 sind auf dieser Datenbasis dann besonders vorteilhaft gezielt optimierbar.
