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EMV von drahtlosen Übertragungsstrecken insbesondere gegenüber modulierten sowie starken transienten elektromagnetischen Feldern

Fachliche Zuordnung Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
Förderung Förderung von 2005 bis 2010
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5452607
 
Erstellungsjahr 2010

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Dieser Bericht fasst die Untersuchungen des DFG-Projekts „EMV von drahtlosen Übertragungsstrecken insbesondere gegenüber modulierten sowie starken transienten elektromagnetischen Feldern“ zusammen. Es sind umfangreiche Forschungsarbeiten zur Störaussendung und Störbeaufschlagung potentieller Funkübertragungsmodule durchgeführt worden. Dabei wurde gezeigt, dass sich vor allem geometrisch kleine Funkübertragungsmodule nicht immer genau mit einem Hertz’schen Dipol nachbilden lassen. Gegebenfalls müssen kleine Veränderungen des Modells mit einbezogen werden. Das Potential einer möglichen Störung durch Funksysteme im 2,4-GHz-ISM-Band ist relativ gering, wobei Systeme in unmittelbarer Nachbarschaft gefährdet sein können. Weiterhin wurden Messungen zur Kopplung von Störungen in Funkübertragungsmodule untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass durch energiereiche pulsförmige Quellen Störamplituden erreicht werden, die bei potentiellen Funksystemen im 2,4- GHz-ISM-Band Fehler hervorrufen können. Die elektromagnetische Kopplung einer einfallenden TEM-Welle auf diverse Funkmodule und Antennenstrukturen wurde messtechnisch untersucht und diskutiert. Auswirkungen auf aufgebaute Funkübertragungssysteme für Bluetooth und WLAN sind messtechnisch für UWB-Pulse sowie Radarpulse im S-Band nachgewiesen worden. Die Beeinflussung äußerte sich in einer Reduktion der maximalen Datenrate, wobei mit diesen Quellen weder ein kompletter Ausfall der Übertragung noch eine Zerstörung der Funkübertragungssysteme hervorgerufen werden konnte. Eine Worst-Case-Analyse erbrachte Ergebnisse für die Störfestigkeit der benutzen Übertragungssysteme gegenüber Variation der Pulslänge und der Pulswiederholfrequenz einer transienten Störung. Diese Worst-Case-Analyse hat gezeigt, dass erst bei hohen Pulswiederholraten ab ca. 1 kHz in Verbindung mit hohen Pulslängen ab ca. 500 ns keine Übertragung mehr stattfinden kann. Im letzten Kapitel ist ein Schutzkonzept entwickelt worden, welches sicherstellt, dass Funkübertragungssysteme im 2,4-GHz-ISM-Band in der Nähe von transienten Störern ohne Beeinflussung fehlerfrei funktionieren können. Dazu wurden kommerzielle und im Rahmen dieses Forschungsprojekts entwickelte lineare passive Bandpassfilter aufgebaut und unter Einwirkung eines UWB-Pulses untersucht.

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