10-2019

Messtechnik
EMV-Scanner für 3D-Messungen
Die dataTec AG vertreibt in
Deutschland exklusiv das EMV-
Scanner-System von Detectus,
mit dem Leiterplatten, Bauteile,
Kabel und Produkte in 3D/4D
(bei den komplett geschirmten
HRE4x-Modellen) nach HF-
Emissionen gescannt werden
können. Detectus hat mehrere
Messsysteme entwickelt, mit
denen Entwickler die Intensität
und den Ort einer Strahlungsquelle
auf Leiterplatten- und
Komponentenebene messen
können. Die Ergebnisse einer
solchen Messung lassen sich
als zwei- oder dreidimensionale
farbige Karten darstellen.
Die Messungen sind problemlos
wiederholbar, um objektive,
vergleichbare Messergebnisse
zu erhalten.
Raster von
Messpunkten
Das System besteht aus einem
X-Y-Z-Roboter, einem Spektrumanalysator
mit Nahfeldsonde
und einem Standard-PC mit spezieller
Software. Während der
Messung wird die Nahfeldsonde
vom Roboter auf ein Raster von
Messpunkten über dem Prüfling
gefahren. An jedem Messpunkt
wird die Position der Sonde und
der Wert der Emissionsintensität
im Computer gespeichert. Nach
der Messung können die Ergebnisse
in verschiedenen Arten von
Berichten dokumentiert werden.
In das System lassen sich die
meisten Spektrumanalysatoren
einsetzen. Für die 3D-Darstellung
und für das Erfassen der
Emissionen sind die jeweiligen
Bauelementehöhen und -abmessungen
nötig, um die Messsonde
in der Höhe über den Bauteilen
führen zu können. Dazu lassen
sich die 3D-Oberflächenmodelle
als STL-File laden, nach denen
die Nahfeld-Probe in einer fixen
Distanz über der jeweiligen Bauteilehöhe
geführt wird.
Externe Einstrahlungen
verhindern
Die Scanner der HRE4x-Serie
sind komplett geschirmt, um
externe Einstrahlungen zu verhindern.
Zusätzlich erlauben
die HRE-Modelle eine automatische
Rotation der Sonde,
um die Abstrahlcharakteristik
jedes Messpunkts zu erfassen.
Während der Messung dreht der
Scanner den Sensor und ermittelt
den Worst-Case-Winkel und
speichert dann die Amplitude
und die Sensor-Positionsdaten.
Dies erfolgt in jeder Messposition.
Die Sonde kann so eingestellt
werden, dass sie sich
schrittweise um ein Grad dreht.
Sensoren weisen je nach Einfallswinkel
der Strahlung eine
unterschiedliche Empfindlichkeit
auf. Durch die Drehbarkeit
des Sensors können Einstrahlungen
aus anderen Richtungen
genau detektiert werden. Damit
lassen sich Kabel, Leiterbahnen
und sogar Bonddrähte auf einem
Chip leichter verfolgen.
Die Verwendung des EMV-Scanners
in den frühen Entwicklungsphasen
ermöglicht es, potenzielle
Emissionsprobleme zu erkennen,
bevor sie im Produkt integriert
und dann teuer zu beheben sind.
Quelle schnell
gefunden
Wenn ein Produkt beim Test in
einem Testhaus ausgefallen ist,
weiß man normalerweise nur bei
welchen Frequenzen die Testlimits
überschritten wurden. Der
Ort der Emissionsquelle bleibt
unbekannt. Mit dem EMC-Scanner
ist die Quelle schnell gefunden
und die Messungen sind
nach jeder Änderung wiederholbar.
Im Vergleich der Messungen
lässt sich abschätzen, wie gut
die Verbesserung der jeweiligen
Design-Änderung ist. In der Produktion
lassen sich Qualitätskontrollen
durchführen, indem Vergleiche
zu Referenzmessungen
angestellt werden. In ähnlicher
Weise kann man Temperaturprofile
in einem Gerät aufnehmen,
um thermische Überbelastungen
von Komponenten zu verhindern.
Die Wirkung von Luftleitblechen
lässt sich durch eine
Vergleichsmessung verifizieren.
Die unterschiedlichen
Modelle
mit einer Positioniergenauigkeit
von ±0,3 mm und einer minimalen
Schrittweite von 1 mm
beziehen sich auf die Roboter-
Einheiten, die folgende Abtastbereiche
ermöglichen: RSE-321
300 x 200 x 100 mm, RSE-642
600 x 400 x 200 mm und RSE-
644 600 x 400 x 400 mm. Das
Modell HRE bietet eine wesentlich
höhere Positioniergenauigkeit
von ±0,02 mm und eine
minimale Schrittweite von 0,025
mm. Als Messaufnehmer lassen
sich die unterschiedlichsten Sensoren
verwenden, z.B. fürs Erfassen
des E-Felds, des vertikalen
und horizontalen H-Felds in den
Frequenzbereichen von 9 kHz
bzw. 30 MHz bis 3 oder 6 GHz.
■ dataTec AG
www.datatec.de
Antennencharakterisierung im Ka-Band
Kapteos hat im eigenen Haus
eine außergewöhnliche und
interessante Charakterisierung
einer kleinen Hornantenne
(11 x 16 mm) von 19
bis 22 GHz durchgeführt. Die
Ergebnisse werden in einem
ausführlichen Anwendungsbericht
noch in diesem Herbst
veröffentlicht. Ähnliche Messungen
können Kunden mit
den Systemen von Kapteos
für Frequenzen bis 100 GHz
auch selbst durchführen. Kapteos
zeigt hier Knowhow und
Angebot in den Bereichen 5G,
IoT, Kfz-Radar oder auch bei
anderen Anwendungen in der
Hochfrequenz.
Zum Thema „Elektrische
Diagnose von Hochspannungsfeldern“
ist im September
2019, KW 38 eine Roadshow
mit den technischen
Produktexperten von Kapteos
in der Schweiz und am
Bodensee geplant. Näheres
erfahren Sie über www.emcoelektronik.de.
■ EMCO Elektronik GmbH
info@emco-elektronik.de
www.emco-elektronik.de
36 hf-praxis 10/2019