DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE
CISPR/TR 16-4-5
Anforderungen an Geräte und Einrichtungen sowie Festlegung der Verfahren zur Messung der hochfrequenten Störaussendung (Funkstörungen) und Störfestigkeit - Teil 4-5: Unsicherheiten, Statistik und Modelle zur Ableitung von Grenzwerten (Störmodell) - Bedingungen für die Verwendung von alternativen Prüfverfahren
Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods - Part 4-5: Uncertainties, statistics and limit modelling - Conditions for the use of alternative test methods
Einführungsbeitrag
Der vorliegende Technische Bericht greift das Problem der Vergleichbarkeit der Messverfahren für die Störemission auf. Dieses Problem ist durch die Entwicklung von weiteren Messverfahren für den gleichen Frequenzbereich entstanden. Bei den neuen alternativen Messverfahren für die Messung der Störfeldstärke im Frequenzbereich oberhalb 30 MHz sind die Ausbreitungswege der Störemission zwischen Prüfling und Messanordnung verschieden von dem etablierten Messverfahren auf dem Freifeldmessplatz (OATS). Entwickelt wurden bzw. werden diese alternativen Messverfahren, weil diese für einzelne Produktgruppen oder in speziellen Frequenzbereichen kostengünstiger sind. Da die Grenzwerte für die Störemission aber nicht nach strengen mathematisch-physikalischen Berechnungen, sondern auf technischen Schätzungen und ökonomischen Abwägungen basieren, besteht das Problem der Festlegung von Grenzwerten für die Anwendung dieser alternativen Messverfahren. Der Technische Bericht stellt eine Methode vor, mit der CISPR/H "Grenzwerte zum Schutz von Funkdiensten" bzw. den Produktkomitees als Anwendern von alternativen Messverfahren die Möglichkeit gegeben wird, etablierte Grenzwerte (z. B. vom Freifeldmessplatz) auf ein alternatives Messverfahren zu übertragen.
Ausgangspunkt des Berichts ist die Überlegung, dass alternative Messverfahren einen vergleichbaren Schutz des Frequenzspektrums gewährleisten müssen wie das etablierte Feldstärkemessverfahren auf dem Freifeldmessplatz. Dabei wird davon ausgegangen, dass dies nur im statistischen Mittel möglich ist. Weiterhin wird bei dem Vergleich des alternativen mit dem etablierten Messverfahren berücksichtigt, dass jedem Messverfahren eine eigene "innere" (engl. inherent) Messunsicherheit anhaftet. Diese innere Unsicherheit wird bei der Konvertierung des Grenzwertes berücksichtigt.
Die Methode beruht auf der Anwendung von statistischen Modellen von Prüflingen, deren maximale Störemission im Freiraum und auf den verschiedenen Messplätzen mithilfe von numerischen Berechnungen bestimmbar ist. Durch Vergleich der berechneten maximalen Störemission des alternativen Messverfahrens und der berechneten maximalen Störemission des etablierten Messverfahrens, jeweils mit der berechneten maximalen Störemission im Freiraum, wird der Vergleich des alternativen Messverfahrens mit dem Freifeldmessplatz vorgenommen. Durch dieses Verfahren wird erreicht, dass bei dem Vergleich der Messverfahren auch die innere Unsicherheit der Feldstärkemessung auf dem Freifeldmessplatz berücksichtigt werden kann. Die beschriebene Methode kann sowohl, wie erwähnt, bei numerischen Berechnungen angewendet werden als auch durch messtechnische Untersuchungen angenähert werden.
Die Regeln dieses Vergleichs sind ausführlich beschrieben und beispielhaft angewendet worden. Für Prüflinge ohne angeschlossene Leitungen wurden die Messverfahren des 3-m-FAR sowie des 3-m-Freifeldmessplatzes mit dem 10-m-Freifeldmessplatz verglichen.
Die den Beispielen zugrunde liegenden Werte basieren auf theoretischen Berechnungen. Durch messtechnische Überprüfungen wurden diese Werte validiert.
