Bewertung der Störwirkung beliebiger Störquellen auf die digitale Kommunikation am Beispiel Automotive Ethernet

Abstract

EMV-Emissionsmessungen haben die Aufgabe sicherzustellen, dass die Prüflinge keine Geräte in der Umgebung stören. Das wichtigste Messgerät hierfür ist seit Jahrzehnten der Messempfänger, der im Frequenzbereich schmalbandig in einem „Sweep“ die Störamplitude erfasst. Wenn das Messergebnis unter dem vorgegebenen Grenzwertverlauf liegt, hat der Prüfling bestanden. Die dieser Vorgehensweise zugrundeliegende Annahme ist, dass der Messempfänger die Störwirkung des Prüflings (Störquelle) auf andere (Störsenke) richtig darstellt. In der Anfangszeit der EMV waren die potenziell gestörten Geräte im Wesentlichen schmalbandige Empfänger (Rundfunkempfänger und Funkgeräte). Ein Messempfänger kann als eine Nachbildung solcher schmalbandiger Empfänger verstanden werden; dementsprechend korreliert der gemessene Pegel bei der Frequenz des Übertragungsbandes in diesen Fällen gut mit der beobachtbaren Störwirkung. Im Laufe der Jahre sind viele weitere Geräte mit andersartiger Funktionsweise dazu gekommen, die potenziell gestört werden können. Besonders wichtig sind hierbei die digitalen Kommunikationssysteme, die inzwischen oft auch sicherheitsrelevante Daten übertragen, beispielsweise beim Kraftfahrzeug und dort in Zukunft auch verstärkt beim autonomen Fahren. Für die messtechnische Bewertung von Störern wird in der EMV derzeit jedoch unverändert der Messempfänger verwendet. In diesem Paper wird nach einer Betrachtung des Standes der Technik am Beispiel des „Automotive Ethernet“ messtechnisch untersucht, wie gut der Messempfänger, sowie die Messung der Amplitudenwahrscheinlichkeitsverteilung die Störwirkung unterschiedlicher Störsignale auf die Übertragung charakterisiert. Auf Grund der Ergebnisse wird daraus ein Vorschlag für eine neue Messmethode abgeleitet und ein geeignetes Messgerät beschrieben.