Störfestigkeit im Nahbereich – Vergleich der mit Antennen erzeugten Felder der ISO 11452-9 und DIN EN 61000-4-39

Abstract

Der Bedarf an Störfestigkeitsprüfungen von Prüflingen im Nahbereich ist vor allem durch aufgetretene Störphänomene entstanden, wenn sich hochfrequente Strahlungsquellen (mobile Sendegeräte wie z. B. Handfunkgeräte oder Mobiltelefone) in einem sehr geringen Abstand zu elektronischen Geräten befinden. Das reale Störphänomen kann beispielsweise ein vom Wartungspersonal genutztes Handfunkgerät sein, das in unmittelbarer Nähe von Feldgeräten (Sensoren, Aktoren) oder Steuerungskomponenten verwendet wird und direkt in diese einkoppelt. Damit sind selbst bei einer Sendeleistung von wenigen Watt von einem Handfunkgerät mit verkürzter Wendelantenne (z. B. 6 W, 430 MHz) elektrische Feldstärken von einigen 100 V/m im Nahbereich der Antenne zu erreichen. Die Wahrscheinlichkeit des Auftretens dieser Störphänomene steigt durch die wachsende Anzahl an portablen mobilen Sendegeräten mit Funkschnittstelle (z. B. Smartphones, IoT-Devices) deutlich an. Nach Standardisierungsprojekten sind die Testverfahren und Anforderungen an die Antennen für die Messung im Nahbereich mittlerweile in verschiedene Normen eingeflossen. Im Automobilbereich ist das – neben herstellerspezifischen Prüfanforderungen – die ISO 11452-9 [1] mit einem breitbandigen Dipol mit flachen Elementen. Im Industriebereich ist es die DIN EN 61000-4-39 [2], die die Verwendung eines breitbandiges TEM-Horns beschreibt. Beide Standards decken das gleiche Störszenario ab und es stellt sich die Frage, wie sich die erzeugten Felder der beiden Antennentypen im betrachteten Frequenzbereich von ca. 360 MHz bis 6 GHz verhalten. Dieser Beitrag stellt Messungen und Simulationen der von den beiden Antennentypen erzeugten elektromagnetischen Felder dar und zeigt Unterschiede auf.