Labor

An unserem Institut betreiben wir Forschung zu verschiedensten Bereichen der EMV und der Signal und Power Integrity. Neben Modellierung, Simulation und Data-Driven Ansätzen verfügen wir über ein gut ausgestattetes Labor um verschiedene Messungen in Forschung und Lehre durchzuführen. Die folgende Seite soll einen kurzen Überblick über unsere Ausstattung und ihre Anwendungen geben.

Nah-Feld Messungen

Der Nahfeldscanner misst elektrische und magnetische Felder von wenigen kHz bis zu 6 GHz und erstellt 2D- und 3D-Abbildungen der Feldverteilung.  Durch die Sondenführung durch einen 6-Achsen Roboterarm können einzelne Messpunkte mit hoher Präzision und Wiederholbarkeit abgetastet und Störquellen auf Leiterplatten oder Antennenstrukturen lokalisiert werden. Weiterhin kann die Messung voll automatisiert werden. Derzeitige Forschungsinteressen liegen vor allem in der ‚On-the-fly Messung‘. Dabei werden nicht diskrete Punkte vermessen, sondern die Felder im ‚vorbeifliegen‘ gemessen.

Frequenzbereichsanalyse

Hochfrequente Systeme lassen sich sowohl im Frequenz als auch im Zeitbereich darstellen und somit auch messen. Spektrumanalysatoren ermöglichen die schnelle und sichere Analyse elektromagnetischer Signale im Frequenzbereich, indem Frequenzen als Pegelwerte in einem spektralen Bild dargestellt werden. Damit kann die spektrale Zusammensetzung eines Signales erfasst und Störquellen identifiziert werden. Auch können so Dämpfungen und Filtercharakteristiken erfasst und klassifiziert werden.

Mobile Feldmessung und Fernfeldmessungen

Eine besondere Form der Frequenzbereichmessung stellt die mobile Feldmessung dar. Dabei werden Felddaten mithilfe von mobilen Geräten erfasst. Sie kann vor Ort durchgeführt werden, und ist flexibel in Bezug auf die Messstandpunkte. Herausfordernd sind hier vor allem die unterschiedlichen und dynamischen Umgebungsbedingungen unter denen Messungen stattfinden. Anders als in der Nah-Feld-Messtechnik werden hier vor allem Fernfeldmessungen durchgeführt. Die Fernfeldmessung wird zum Beispiel zur Charakterisierung von Antennen bzw. zur Bestimmung ihrer Richtwirkung genutzt. Diese Techniken sind wichtig für die Analyse und Optimierung von Kommunikationssystemen und zahlreich anderer Anwendungen z.B. in der Umweltüberwachung.

Vektorielle Netzwerkanalyse

Eine weitere Art der Messung im Frequenzbereich liefert die vektorielle Netzwerkanalyse. Diese dient zur Messung von frequenzabhängigen Streuparametern, um Verbindungs- und Leitungseigenschaften präzise zu untersuchen. Dabei können mit unseren Geräten bis zu 12 Ports gleichzeitig ausgewertet werden. Somit ist eine umfassende Analyse einer Schaltung möglich. Für präzise Ergebnisse müssen jedoch vor jeder Messung sämtliche Ports kalibiriert werden um Effekte von Leitungen und Connectoren zu kompensieren.

Zeitbereichsanalyse

Neben der Frequenzereichanalyse kann die Betrachtung im Zeitbereich ebenfalls viele aufschlussreiche Erkenntnisse liefern. Mit digitalen Sampling-Oszilloskopen können Laufzeiten, Reflexionen und Übersprechen elektromagnetischer Signale im Zeit- und Frequenzbereich präzise gemessen werden. Sie werden eingesetzt um hochfrequente Signale und Signalverläufe auf Leiterplatten und Steckverbindungen zu analysieren. Messungen können schnell und ohne Kalibrierung durchgeführt werden, beispielsweise mit TDR/TDT-Methoden zur Untersuchung von Leitungen, Impedanzen und differenziellem Übersprechen.