DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE
DIN EN 61000-4-21
; VDE 0847-4-21:2011-12
Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) - Teil 4-21: Prüf- und Messverfahren - Verfahren für die Prüfung in der Modenverwirbelungskammer (IEC 61000-4-21:2011); Deutsche Fassung EN 61000-4-21:2011
Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-21: Testing and measurement techniques - Reverberation chamber test methods (IEC 61000-4-21:2011); German version EN 61000-4-21:2011
Einführungsbeitrag
Diese Norm enthält die Deutsche Fassung der zweiten Ausgabe (2011) der Europäischen Norm EN 61000-4-21 und ist identisch mit der zweiten Ausgabe (2011) der als Grundnorm bezeichneten Internationalen Norm IEC 61000-4-21. Sie beschreibt die Messung der Störaussendung, die Prüfung der Störfestigkeit von elektrischen und elektronischen Geräten (Einrichtungen) in Modenverwirbelungskammern in Bezug auf hochfrequente elektromagnetische Felder sowie die Messung der Schirmdämpfung von Schirmungsmaterialien, Leitungen und Dichtungen. Modenverwirbelungskammern sind mit mechanischen Rührern oder Tunern ausgestattet, die schrittweise (Schrittbetrieb) oder kontinuierlich (kontinuierlicher Betrieb) gedreht werden und durch ihre Rotationsbewegungen die Hohlraumresonanzen der Kammern und damit die Moden des Feldes verändern. Eine Übersicht über solche Kammern ist im Anhang A dieser Norm gegeben, in dem auch auf die Theorie von Hohlraumresonatoren eingegangen wird und Ausführungen zur Tunereffektivität sowie zur Statistik der in Modenverwirbelungskammern gewonnenen Messwerte enthalten sind. Prüfungen in Modenverwirbelungskammern sind sowohl für sehr geringe als auch für sehr hohe Feldstärkepegel anwendbar. Wegen der hohen Dämpfung der Kammer gegenüber der äußeren Umgebung können sowohl Messungen der Störaussendung als auch Prüfungen der Störfestigkeit für die meisten kommerziellen Anwendungen ohne Einschränkung durchgeführt werden. Der Frequenzbereich der Prüfungen, die in Modenverwirbelungskammern durchgeführt werden können, wird durch die Abmessungen und Bauart der Kammer sowie durch die Effektivität der (des) mechanischen Tuner(s)/Rührer(s) bestimmt. Kammern in der Größe eines (üblichen geschirmten) Raumes (zum Beispiel Volumina zwischen 70 m3 und 100 m3) können typischerweise im Bereich von 200 MHz bis 18 GHz ohne Einschränkungen betrieben werden. Für niedrigere Frequenzen unterhalb 200 MHz sind Modenverwirbelungskammern notwendig, die größere Abmessungen als ein üblicher geschirmter Raum besitzen. Zurzeit legt die IEC 80 MHz als Grenze zwischen Prüfungen der Störfestigkeit gegen gestrahlte und leitungsgeführte Störgrößen fest. In der vorliegenden Norm werden die erforderlichen Prüfeinrichtungen genannt, Festlegungen zur Validierung der Kammer für die beiden Betriebsweisen Schrittbetrieb beziehungsweise kontinuierlicher Betrieb des Rührers/Tuners getroffen und die für die einzelnen Messungen anzuwendenden Verfahren in entsprechenden Anhängen beschrieben. Gegenüber der vorhergehenden Ausgabe wurde unter anderem der Begriff "Kalibrierung" in "Validierung" geändert. Ferner wurden im Abschnitt 8 Festlegungen zur Verwendung und zu den Leistungsmerkmalen von E-Feldsonden in Modenverwirbelungskammern ergänzt. Im Anhang A wurden zusätzliche Anleitungen und Klarstellungen zur Verwendung von Modenverwirbelungskammern bei vergleichsweise niedrigen Betriebsfrequenzen (zum Beispiel in der Nähe der kleinsten nutzbaren Frequenz einer gegebenen Kammer) bereitgestellt und die Auswirkungen auf die Abschätzung der Unsicherheit des Feldes werden umrissen. Anleitungen zur Kabelverlegung wurden ergänzt. Im Anhang B wurde die Zulässigkeit der symmetrischen Anordnung von Feldsonden für den Fall, dass die Kammer eine zylindrische Symmetrie aufweist, zurückgenommen, da eine solche Anordnung anderenfalls zu einer falschen Anzeige der Feldhomogenität und der Leistungsmerkmale der Kammer führen kann. Der Unterschied zwischen der Startfrequenz für die Kammervalidierung und der niedrigsten Prüffrequenz wurde klargestellt. Für die Tunersequenz für die Kammervalidierung und die Prüfung wurde nun festgelegt, dass sie in beiden Fällen gleich ist. Im Anhang D wurde eine Anforderung an den Prüfling und die Einrichtung aufgenommen, dass letztere bei Prüfungen der Störfestigkeit nicht mehr als 8 % des gesamten Kammervolumens belegen dürfen. Die maximale Anzahl von Frequenzpunkten und die Gleichung für die Berechnung dieser Punkte wurden verallgemeinert. Eine verpflichtende Festlegung zur Aufnahme der Messeinrichtung, des Prüfplans und der Kabelverlegung in den Prüfbericht wurde ergänzt, um jegliche Meinungsverschiedenheiten im Fall von Diskrepanzen, insbesondere bei Prüfungen der Störfestigkeit bei niedrigen Frequenzen, lösen zu können. Weiterhin wurde ein informativer Anhang K zur Behandlung der Messunsicherheit bei der Kammervalidierung und den EMV-Messungen aufgenommen sowie eine Reihe von weiteren einzelnen Änderungen an verschiedenen Stellen der Norm wurden durchgeführt. Zuständig ist der GAK 767.3/4.4 "TEM-Wellenleiter und Reverb-Chamber" unter den Dächern des UK 767.3 "Hochfrequente Störgrößen" und des UK 767.4 "Geräte und Verfahren zum Messen von elektromagnetischen Aussendungen" der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE.
Änderungsvermerk
Gegenüber DIN EN 61000-4-21 (VDE 0847-4-21):2004-08 wurden folgende Änderungen vorgenommen: a) Änderung von Begriffsdefinitionen und Ergänzung der Begriffe 3.1.12 bis 3.1.16 im Abschnitt 3 "Begriffe"; b) Änderung von Kalibrierung in Validierung; c) Straffung des Abschnitts 4 "Allgemeines" einschließlich Änderung der Beispiele für gewollte als auch ungewollte Strahlungsquellen; d) Ergänzungen im Abschnitt 5 "Prüfumgebungen und Beschränkungen"; e) Streichung der Angabe zur Geschwindigkeit des automatischen Frequenzdurchlaufs von HF-Signalgeneratoren im Abschnitt 7 "Prüfeinrichtung"; f) Ergänzung von Festlegungen zur Verwendung und zu den Leistungsmerkmalen von E-Feldsonden in Modenverwirbelungskammern; Ergänzung der Anmerkungen 1 und 2 und des Warnhinweises im Abschnitt 8 "Validierung der Kammer" sowie Streichung der Ausführungen im letzten Spiegelstrich für den Fall, dass die Zeitkonstante größer als das 0,4fache der Pulsweite ist; g) Ergänzung einer Anmerkung im Abschnitt 10 "Prüfergebnisse, Prüfbericht und Prüfbedingungen"; h) Ergänzung von Abschnitt A.1 und Einführung von weiteren Zwischenüberschriften; Streichung von Hinweisen, die sich auf Einzelheiten des Entwurfs von Modenverwirbelungskammern beziehen; i) Einführung von weiteren Zwischenüberschriften im Anhang B; j) Ergänzung der Anmerkung 4 in B.1.2 und eines Hinweises zur Einhaltung eines Mindestabstands zwischen Antenne und Sonde in der nun als Anmerkung 5 nummerierten Anmerkung; k) Vereinheitlichung der in Tabelle B.1 angegebenen Anzahl der für die Validierung und Prüfung empfohlenen Messwerte auf 12 Werte; l) Einführung von weiteren Zwischenüberschriften im Anhang C und Ergänzung der Festlegungen; m) Übernahme des Inhalts der Anmerkung 4 zu Bild D.1 in einen normativen Absatz unter Abschnitt D.1; n) Ergänzung der Abschnitte E.7 bis E.9 und Änderung der Nummer des bisherigen Abschnitts E.7 in E.10; o) Ergänzung des Bildes E.2; p) Ergänzung der Anmerkung 3 in Abschnitt G.1; q) Ergänzung in Abschnitt I.1, dass die Antenneneffektivität mit Hilfe des Abstrahlungswiderstandes und des Verlustwiderstandes ausgedrückt werden kann, und der Anmerkung 1; r) Streichung des Bildes J.4; s) Ergänzung des Anhangs K zur Messunsicherheit.
