DE4108251A1 - Emv-pruefkammer (elektromagnetische vertraeglichkeitspruefung) - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine EMV-Prüfkammer gemäß der Patent­ anmeldung P 39 38 239.7.

In der vorgenannten Patentanmeldung ist eine EMV-Prüfkammer beschrieben, in der Resonanzfelder erzeugbar sind. Die ab­ geschirmten Innenflächen der Kammer sind dazu frei von HF- Absorbern gehalten und die Resonanzbedingungen werden durch Verschieben von beweglichen Kammerwänden eingestellt. Ferner ist in der Anmeldung auf eine Weiterbildung hingewiesen, welche die Einspeisung von E- und H-Feldern über die Wand­ schirmung der Kammer betrifft.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine effiziente und preiswerte Feldeinspeisung für eine EMV-Prüfkammer mit Resonanzfeld zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Kennzei­ chen der Ansprüche 1 und 4 angegebenen Merkmale gelöst. Wei­ terbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß durch Ausnutzung der Energiedichteverteilungen des Resonanzfeldes eine effektive Feldanregung mit einfachen Antennen geschaffen wird.

Die erfindungsgemäße Anordnung der Antennen auf den Innen­ flächen der Prüfkammer erlaubt eine unbehinderte Ausnutzung des Prüfraumes und vermeidet Feldstörungen im Testbereich, die durch im Prüfraum stehende Antennen verursacht werden können.

In den Unteransprüchen ist beschrieben, wie der Anregungs­ bereich der Antennen in vorteilhafter Weise innerhalb der Prüfkammer beeinflußbar ist. Weiterhin sind preiswerte kon­ struktive Ausführungen für Stab- und Schleifenantennen an­ gegeben.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Prüfkammer mit E-Feldeinspeisung,

Fig. 2 zeigt eine Prüfkammer mit H-Feldeinspeisung,

Fig. 3 zeigt E- und H-Feldlinien eines Resonanzfeldes,

Fig. 4 zeigt induzierte Wandströme,

Fig. 5 zeigt eine Stromschleife zur H-Feldanregung und

Fig. 6 zeigt eine mögliche Anordnung von selektiv ge­ speisten Stromschleifen.

Die in Fig. 1 gezeigte Prüfkammer 1 ist an der Deckenfläche 6 mit fünf Stabantennen 11 bestückt, wovon in der geschnit­ tenen Darstellung der Fig. 1 drei Antennen 11 zu sehen sind. Die Antennen 11 hängen lotrecht von der Decke in den Prüf­ raum hinein und strahlen ein vertikal polarisiertes E-Feld ab, derart, daß die Fußpunkte der E-Feldlinien auf der Decken­ fläche 6 liegen. Die Antennen 11 sind im Bereich der größten Fußpunktdichte - hier in der Umgebung des Flächen­ schwerpunktes der Rechteckfläche - angeordnet. Unterhalb der Antennen ist das Prüfobjekt (8) positioniert.

Eine Stabantenne 11 besteht aus dem Ende eines Koaxialka­ bels 13, das mit einer HF-dichten Durchführung 14 die Schir­ mung 7 der Kammer 1 durchstößt. In den Prüfraum ragt nur der freigelegte Innenleiter 15 des Kabels 13 mit einer Län­ ge von 0,1 m bis 1 m hinein. Der freigelegte Innenleiter 15 bildet den effektiven Teil der Stabantenne 11. Die Länge des freigelegten Innenleiters ist abhängig von der Größe des Prüfraumes.

Abweichend von der angegebenen Stückzahl für die Stabanten­ nen (11) ist, abhängig von der gewünschten Anregungsfläche, auch eine andere Bestückung mit Antennen 11 möglich.

Für die Anregung eines E-Feldes mit horizontaler Polarisie­ rung sind die Stabantennen an einer der feststehenden Sei­ tenwände 4 oder an der verschiebbaren Kammerwand 2 anzu­ bringen. Die Stabantennen 11 werden parallel von einem Sen­ der 12 über einen Kabelverteiler gespeist.

In Fig. 2 ist eine H-Feldanregung der Prüfkammer 1 gezeigt. Dazu sind direkt auf der Schirmung 7 einer feststehenden Seitenwand 4 drei Stromschleifen 16 angebracht. Die Durch­ trittsfläche der Schleifen 16 steht dabei in senkrechter Ausrichtung lotrecht auf der Schirmung 7 mit parallelem Abstand zueinander.

Es ist auch denkbar, die Schleifen, statt in einer Linie übereinanderstehend auch mit parallelem Abstand stufenförmig versetzt anzuordnen. Auch andere Stückzahlen sind je nach der erforderlichen Anregungsfläche denkbar. Die Schleifen werden von einem stromspeisendem Sender 12 über Zuleitungen versorgt.

Fig. 3 zeigt von einem möglichen Resonanzfeld einer quader­ förmigen Prüfkammer den Verlauf der E- und H-Feldlinien. Die obere Abbildung der Fig. 3 zeigt eine geschnittene Seitenan­ sicht der Prüfkammer 1 nur mit den E-Feldlinien 17 des Reso­ nanzfeldes. Die E-Feldlinien 17 des gezeigten Resonanzfeldes haben ihre Fußpunkte auf der Bodenfläche 5 der Prüfkammer 1 und stoßen lotrecht auf die Deckenfläche 6. Die größte Dich­ te der E-Feldlinien 17 befindet sich in der Mitte der Kammer 1.

Die untere Abbildung zeigt eine geschnittene Draufsicht nur mit den H-Feldlinien 18 des Resonanzfeldes. Die H-Feldlinien 18 umkreisen die nicht dargestellten geradlinig vom Boden zur Decke verlaufenden E-Feldlinien und induzieren auf der Schirmung 7 der Prüfkammer 1 Wandströme.

Fig. 4 zeigt für das in Fig. 3 dargestellte Resonanzfeld die Wandstromlinien 19. Die Stromlinien verlaufen vom Mittel­ punkt der Decke ausgehend in senkrechter Richtung auf den Seitenwänden 4. Bei geänderter Polarisierung und Richtung des Resonanzfeldes können die Wandstromlinien 19 auch in ho­ rizontaler Richtung auf den Seitenwänden 4 verlaufen.

Fig. 5 zeigt eine Stromschleife 16 zur Wandeinspeisung von H-Feldern. Die Impedanz der Stromschleife wird bestimmt durch die Kapazität gegen die Wand, den Serienwiderstand und die Serieninduktivität.

Da die Kapazität stark den Wellenwiderstand der Schleife 16 beeinflußt, ist die Schleife 16 auf einer dielektri­ schen Folie 21 aufgebaut. Die Schleife 16 besteht aus beidseitig auf die Folie 21 aufgeklebten Metallstreifen 22, die an ihren Enden jeweils mit einer Durchkontaktierung 20 elektrisch leitend verbunden sind und auf der Vorder­ seite Leiteranschlüsse 23 für die Stromeinspeisung aufwei­ sen.

Fig. 6 zeigt für eine selektive Ansteuerung von Stromschlei­ fen 16 eine mögliche Anordnung der Schleifen 16 auf einer feststehenden Seitenwand 4. Je nach gewünschtem Verlauf der H-Feldlinien 18 werden die senkrecht oder waagerecht angeordneten Schleifen 16 von dem stromspeisenden Sender 12 beaufschlagt. Ebenfalls ist die Position und Größe der Anregungsfläche durch eine weitere Selektivität bei der Beaufschlagung der waagerechten oder senkrechten Schleifen 16 bestimmbar.

Claims (6)

1. EMV-Prüfkammer zum Prüfen der elektromagnetischen Verträg­ lichkeit von elektrotechnischen Geräten, Komponenten und Sys­ temen mit einer metallisch geschlossenen Kammerschirmung, Er­ zeugern für elektromagnetische E- und H-Prüffelder, wobei die Prüfkammer geschirmte, verschiebbare Kammerwände aufweist, die mit der Schirmung von feststehenden Wänden, Boden- und Deckenflächen über Kontaktfedern in elektrisch leitender Ver­ bindung stehen und durch Positionsänderungen der beweglichen Wand und des Prüfobjektes am Testort maximale Resonanzfeld­ stärke für die gewünschte Prüffrequenz eingestellt ist, nach Patentanmeldung P 39 38 239.7, dadurch gekennzeichnet, daß zur E-Feldanregung mit vertikaler Polarisierung auf der Decken­ fläche (6) und für eine Anregung mit horizontaler Polarisie­ rung auf einer feststehenden Seitenwand (4) oder auf der ver­ schiebbaren Kammerwand (2) der Prüfkammer (1) eine oder meh­ rere Stabantennen (11) gleicher Ausführung lotrecht in die Prüfkammer (1) hineinragend angeordnet sind und daß die An­ ordnung der Stabantennen (11) auf der Deckenfläche (6) oder Seitenwand (4) in einem Gebiet mit einer hohen Fußpunktdichte der E-Feldlinien (17) erfolgt.

2. EMV-Prüfkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckenfläche (6), eine der feststehenden Seitenwän­ de (4) in Längs- und Querrichtung der Kammer (1) oder, statt einer der feststehenden Seitenwände (4), die verschiebbare Kammerwand (2) großflächig mit auf Abstand angeordneten Stab­ antennen (11) bestückt sind, die einzeln nach gewünschter Feldpolarisierung, Feldausrichtung und Verteilung der Feld­ liniendichte selektiv von einem Sender (12) gespeist sind.

3. EMV-Prüfkammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Stabantenne (11) von dem Ende eines Ko­ axialkabels (13) gebildet ist, das vom Sender (12) gespeist über eine HF-dichte Durchführung (14) in die Prüfkammer (1) eingeführt und mit seinem freigelegtem Innenleiter (15) lot­ recht zu der Durchführungsfläche in die Prüfkammer (1) hin­ einragt und je nach Größe des Prüfraumes eine effektive Stablänge von 0,1 m bis 1 m aufweist.

4. EMV-Prüfkammer zum Prüfen der elektromagnetischen Ver­ träglichkeit von elektromagnetischen Geräten, Komponenten und Systemen mit einer metallisch geschlossenen Kammerschirmung, Erzeugern für elektromagnetische E- und H-Prüffelder, wobei die Prüfkammer geschirmte, verschiebbare Kammerwände aufweist, die mit der Schirmung von feststehenden Wänden, Boden- und Deckenflächen über Kontaktfedern in elektrisch leitender Ver­ bindung stehen und durch Positionsänderung der beweglichen Wand und des Prüfobjektes am Testort maximale Resonanzfeld­ stärke für die gewünschte Prüffrequenz eingestellt ist, nach Patentanmeldung P 39 38 239.7, dadurch gekennzeichnet, daß zur H-Feldanregung direkt auf der Schirmung (7) einer der Kammerwände (2, 4) oder der Bodenfläche (5) oder der Decken­ fläche (6) eine oder mehrere Stromschleifen (16) angeordnet sind, daß die Stromschleifen (16) in einem Bereich mit ei­ ner hohen Stromliniendichte der Wandströme angeordnet, daß sie parallel zu den Wandstromlinien (19) und mit ihrer Durchtrittsfläche lotrecht zu den H-Feldlinien (18) ausge­ richtet sind.

5. EMV-Prüfkammer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schirmung (7) aller Kammerwände (2, 4) der Boden- (5) und Deckenfläche (6) großflächig mit auf Abstand angeordneten Stromschleifen (16) bestückt ist, daß die Stromschleifen (16) einer Schirmung (7) abwechselnde Ausrichtungen, die senkrecht aufeinander stehen, aufweisen und daß einzelne Stromschleifen (16) je nach gewünschter Feldpolarisierung, Feldausrichtung und Feldliniendichte selektiv von einem Sender (12) gespeist sind.

6. EMV-Prüfkammer nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Stromschleife (16) als beidseitig ge­ druckte Schaltung mit Durchkontaktierungen (20) hergestellt ist, die aus einem dünnwandigen dielektrischen Foliensub­ strat (21) mit aufgeklebten Metallstreifen (22) und darauf befestigten Leiteranschlüssen (23) besteht.