Das Triaxialverfahren in der EMV-Messtechnik Schirmwirkung von Steckverbindern effizient messen

Für Kabel, Steckverbinder und konfektionierte Kabel existiert mit dem so genannten Triaxialverfahren nach IEC 62153-4-7 ein zuverlässiges und weltweit genormtes Messsystem zur Messung von Kopplungswiderstand und Schirmdämpfung. Das Messverfahren wird im folgenden Bericht beschrieben.

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Der Anteil elektronischer Komponenten in allen Bereichen des täglichen Lebens nimmt ständig zu. Die EMV-Problematik steigt damit exponentiell und kann schnell zum kompletten Ausfall elektrischer und elektronischer Komponenten und Systemen führen.

Besondere Bedeutung haben hier die Verbindungselemente Kabel, Steckverbinder und konfektionierte Kabel. Im folgenden Bericht wird das triaxiale Messverfahren zur Messung der Schirmwirkung dieser Komponenten auf der Basis der Norm IEC 62153-4-7 beschrieben.

Kopplungswiderstand in Leitungssystemen

Durch äußere magnetische Felder wird im Kabelschirm ein Störstrom induziert, welcher an der inneren Oberfläche des Schirms einen Spannungsabfall verursacht. Dieser Spannungsabfall wirkt nun im vom Kabelschirm geschützten Leitungssystem und beeinflusst die in diesem Leitungssystem übertragenen Signale.

Je kleiner der Spannungsabfall am Schirm ist, um so besser ist die Schirmwirkung gegen von außen wirkende Störfelder. Ein Maß hierfür ist der Kopplungswiderstand RK, im Englischen Transferimpedanz ZT genannt.

Der Kopplungswiderstand ZT ist definiert als das Verhältnis des Spannungsabfalls U2 längs des Schirmes auf der gestörten Seite zu dem Störstrom I1 auf der anderen Seite des Schirmes. Die Dimension des Kopplungswiderstandes ist Ω/mm bzw. mΩ/m (Bild 1, Gleichungen 1a,b).

Der Kopplungswiderstand kann nur an elektrisch kurzen Elementen gemessen werden. Die nach EN 50289-1-6 dafür gültigen Formeln sehen Sie auf dem Bild für Gleichung 2a (elektrisch kurz) und 2b (elektrisch lang). Dabei sind:

• f – Frequenz in MHz
• l – Länge des untersuchten Elements in m
• εr1,2 – Dielektrizitätskonstante von Innen- und Außenkreis

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