EMV für Geräteentwickler und Systemintegratoren

Inhaltsverzeichnis

1 Motivation und Übersicht

1.1 Zu den im Buch aufgeführten Programmen

1.2 Zu den Abbildungen des Buches

2 Das Denken in Spannungen, Strömen, Feldern und Impedanzen

3 Elektrische Felder

3.1 Wirkung elektrischer Felder und ihre Berechnung

4 Magnetische Felder

4.1 Wirkung magnetischer Felder

4.2 Berechnung der magnetischen Feldstärke von Ein- und

4.3 Magnetfelder von Geofoltrafos

4.4 Magnetische Streufelder beliebiger Anordnungen dünner Drähte

4.4.1 Magnetfeld einer Vierleiteranordnung

4.4.2 Magnetfeld eines verdrillten Kabels

4.4.3 Beispiel für die Berechnung mit dem mitgelieferten Programm

4.4.4 Besonderheiten von Magnetfeldern verdrillter Kabel

5 Elektromagnetische Felder

5.1 Wirkung elektromagnetischer Felder

5.2 Die Elementardipole

5.2.1 Abstandsumrechnung

5.2.2 Die Feldwellenwiderstände

5.3 Effektive Höhe, wirksame Fläche und Strahlungswiderstand

5.4 Feldstärkeabschätzungen für Flächenantennen

5.4.1 Leistungsdichte und elektrische Feldstärke im Fernfeld

5.4.2 Leistungsdichte und elektrische Feldstärke im Nahfeld

5.4.3 Quellcode des Programms APERTUR

6 Das Beeinflussungsmodell

6.1 Galvanische Kopplung

6.1.1 Maßnahmen gegen eine galvanische Beeinflussung bzw.

6.2 Kapazitive Kopplung

6.2.1 Maßnahmen zur Verringerung der kapazitiven Kopplung

6.3 Induktive Kopplung

6.3.1 Magnetische Entkopplung

6.3.2 Definition einer effektiven Gegeninduktivität für

6.3.3 Maßnahmen zur Verringerung der induktiven Kopplung

6.4 Elektromagnetische Kopplung

6.4.1 Maßnahmen zur Verringerung der elektromagnetischen

6.4.2 Das

6.4.3 Zur Abschätzung der elektromagnetischen Kopplung

7 Intrasystemmaßnahmen

7.1 Allgemeines zur Massung, Schirmung, Verkabelung und Filterung

7.1.1 Massung

7.1.2 Schirmung

7.1.3 Verkabelung

7.1.4 Filterung

7.2 Schirmung gegen elektrische Felder – Gitterschirme

7.3 Schirmung gegen Magnetfelder

7.3.1 Schirmung gegen magnetische Gleichfelder

7.3.2 Schirmung gegen mittelfrequente magnetische Felder

7.3.3 Zwei Parallele Platten gegen magnetische Wechselfelder

7.3.4 Hohlkugel gegen Magnetfelder

7.3.5 Hohlzylinder im magnetischen Querfeld

7.3.6 Hohlzylinder im magnetischen Längsfeld

7.4 Schirmung nach Schelkunoff – kurz und knapp

7.5 Leckagen, Durchgriffe, Hohlraumresonanzen

7.5.1 Leckagen, Durchgriffe

7.5.2 Niederfrequente Resonanzen; Hohlraumresonanzen

7.6 Kabelkopplung und Kabeltransferimpedanz

7.6.1 Kabelkopplung

7.6.2 Einkopplung in verdrillte und unverdrillte Zweileiter hinein

7.6.3 Ein- und Überkopplung bei geschirmten Leitungen

7.6.3.1 Berechnung der Einkopplung

7.6.3.2 Auskopplung aus einem Koaxialkabel heraus

7.6.3.3 Beispiel für eine Impulsüberkopplung

7.6.3.4 Kabeltransferimpedanz

7.6.4 Kabelschirmauflegung am Geräteeingang

8 Natürliche Rauschquellen, elektromagnetische Umwelt und Grenzwerte

8.1 Natürliche Rauschquellen, elektromagnetische Umwelt

8.2 Umrechnung von Grenzwerten

8.2.1 Abstandsumrechnung

8.2.2 Umrechnung E -> H und H ->E

9 EMV-Planung und Analysen

9.1 Entstehungsphasen eines komplexen Systems

9.1.1 Konzeptphase

9.1.2 Definitionsphase

9.1.3 Konstruktions- und Bauphase

9.2 EMV- Prüfplanung

9.3 Durchführung von Analysen

10 Numerische Verfahren zur Feldberechnung

10.1 Zur Auswahl des geeigneten Verfahrens

10.2 Plausibilitätskontrollen

10.3 Analysebeispiele

10.3.1 Resonanzuntersuchungen an einem PKW

10.3.2 Einfluss des Dielektrikums auf die Abstrahlung von einer

10.3.3 Abstrahlungen von einem Mobiltelefon

10.3.4 Elektromagnetisches Feld auf einer Fregatte

10.4 Hinweise zum Einsatz numerischer Verfahren

10.5 Anwendung: Antennenkopplung

10.5.1 Allgemeines zur N-Tor-Theorie

10.5.2 Zweitorparameter

10.5.3 Berechnung einer Antennenkopplung

10.5.4 Quellcode des Programms ANPASS

11 Modellierung und Bewertung von Störfestigkeitsnachweisen

11.1 Standardisierte Störfestigkeitsnachweise

11.2 Statistische Modellierung der Störfestigkeit

11.2.1 Störwahrscheinlichkeit

11.2.2 Störverhaltensfunktion

11.2.3 Interpretation von Störfestigkeitsnachweisen

11.3 Zeitvariante Störfestigkeit

11.3.1 Modellierung

11.3.2 Verhalten von Mikroprozessorschaltungen

A1 Elektrische Felder von Stabanordnungen

A1.1 Potentialkoeffizienten und Teilkapazitäten

A1.2 Potentiale, elektrische Feldstärken und Teilkapazitäten

A1.2.1 Quellcode des Programms HLEITER

A1.3 Potentiale, elektrische Feldstärken und Teilkapazitäten von

A1.3.1 Quellcode des Programms VSTAB

A2 Magnetische Streufelder

A2.1 Streufeldarme Verlegung

A2.1.1 Das Einleiterkabel (Fall a aus 4.2)

A2.1.2 Kabel mit einem Hin- und einem Rückleiter (Fall b aus 4.2)

A2.1.3 Verwendung von zwei Hin- und zwei Rückleitern

A2.1.4 Verlegung von Hin- und Rückleiter über einer Massefläche

A2.1.5 Verwendung von vier Hin- und vier Rückleitern

A2.2 Rechenprogramm zur Bestimmung magnetischer Streufelder

A2.2.1 Feld eines endlich langen Drahtes

A2.2.2 Feld einer einlagigen Spule

A2.2.3 Berücksichtigung von Phasenbeziehungen

A2.2.4 Quellcode des Programms SFELD

A3 Eigen- und Gegeninduktivitäten

A3.1 Gegeninduktivität zwischen einem endlich langen Leiter

A3.2 Zerlegung einer durch Geraden begrenzten Fläche in der xy-

A3.3 Behandlung von beliebigen Leiterschleifen im Raum

A3.4 Gegeninduktivität zwischen 2 Kreisschleifen mit seitlicher

A3.5 Quellcode des Programms GEGEN

A4 Elementardipole

A4.1 Hertzscher Dipol

A4.2 Stromschleife (Rahmenantenne)

A4.3 Gegenüberstellung der Wellenimpedanzen

A5 Die Polarisationsellipse

A5.1 Zweidimensionaler Fall (E

A5.2 Dreidimensionaler Fall – Lösungen im Zeitbereich

A5.3 Dreidimensionaler Fall – Lösungen im Bildbereich

A6 Skineffekt und Schirmungstheorie von Schelkunoff

A6.1 Skineffekt beim leitfähigen Halbraum

A6.1.1 Starker Skineffekt

A6.1.2 Schwacher Skineffekt

A6.2 Schirmungstheorie nach Schelkunoff

A6.2.1 Einleitung

A6.2.2 Notwendige Gleichungen

A6.2.3 Schirmungsmechanismus

A6.2.4 Schirmdämpfung

A6.2.5 Einfache Anwendung von Schelkunoff’s Theorie

A6.2.7 Fehlerbetrachtungen

A6.2.8 Zusammenfassung

A7 Muster einer EMV- Designrichtlinie für Systeme

A7.1 Massung, Erdung

A7.2 Systemfilterung

A7.3 Schirmung

A7.4 Verkabelung

A8 25 Regeln für den EMV-gerechten Platinen- und Geräteaufbau

A9 Einfache Bestimmung von Kabeltransferimpedanzen

A9.1 Bestimmung des Spannungsverhältnisses mit einem Oszilloskop

A9.2 Bestimmung des Verhältnisses mit einem Netzwerkanalysator

A10 Kapazitäten und Induktivitäten einiger grundsätzlicher Anordnungen

1. Ebene / Ebene

2. Geschichtetes Dielektikum

3. Konzentrische Kugeln

4. Kugel / Ebene

5. Kugel / Kugel - Kugelfunkenstrecke

6. Konzentrische Zylinder

7. Elliptisches Kabel

8. Geschichtetes Dielektrikum im Zylinderkondensator

9. Exzentrische Zylinder mit 2 Achsen

10. Zweileiterkabel

11. Zylindrischer Leiter / Ebene

12. Zwei parallele Bandleiter

13. Vertikalantenne

14. Horizontalantenne

15. Zwei parallele Drähte begrenzter Länge

16. Parallele Kreiszylinder

17. Zwei Leiter gegen eine Ebene

18. Leiter gegen zwei Ebenen

19. Zwei hintereinanderliegende gerade Leiter

20. Ringspule

21. Drehstromkabel

22. Zylinderspule

23. Zwei parallele Leiterbahnen oberhalb eines Trägermaterials

24. Zwei parallele Leiterbahnen, oberhalb und unterhalb eines Trägermaterials

25. Leiterbahn oberhalb einer Masseebene

A11 Berichte von elektromagnetischen Unverträglichkeiten

A12 Lösungen der Aufgaben

A13 Physikalische Konstanten und Umrechnungsbeziehungen

A13.1 Physikalische Größen und Konstanten

A13.2 Umrechnungstabelle Druck

A13.3 Umrechnungstabelle Energie

A13.4 Umrechnung für elektrische und magnetische Größen

A13.5 Umrechnung logarithmischer Größen

A13.6 Abkürzungen

A14 Literaturverzeichnis

14.1 Literatur zum Kapitel 11

Sachverzeichnis

A

B

C

D

E

F

G

H

I

K

L

M

N

O

P

S

T

U

Vv

W

Z