Das EMV-Labor bietet verschiedene Lehrformate an. Dazu zählt ein Praktikum, in dem die Studierenden verschiedene Versuche behandeln. Außerdem können sie die "Virtuelle Vorlesung EMV" als Wahlfach belegen. Studierende können außerdem ihre Bachelor- oder Masterarbeit im Labor verfassen. Bei Fragen zu den einzelnen Angeboten wernden Sie sich gerne an das Laborteam.
Im Praktikum bearbeiten die Studierenden die einzelnen Versuchen nach dem "learn - do - teach"-Verfahren.
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Learn
Die Teilnehmenden setzen sich selbstständig mit der Thematik der Elektromagnetischen Verträglichkeit auseinander. Hierbei dienen Normen, Fachbüchern sowie einem praktikumbegleitenden Vorlesungsblock als Hilfe.
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Do
Die Studierenden bauen normgerechte Messumgebungen auf und führen die einzelnen Versuche durch. Dazu zählt auch die Ausarbeitung einer schriftlichen Dokumentation zum Versuchsablauf und das Erstellen eines Prüfberichts.
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Teach
Die Teilnehmenden führen eine Referenzmessung mit einer "unkundigen" Referenzgruppe sowie einer Kurzpräsentation der erzielten Ergebnisse durch.
Im Rahmen der Versuche bearbeiten die Studierenden folgende Teilbereiche:
- EMV-Planung und Normenstudium
- Maßnahmen der Aufbau- und Verbindungstechnik nach HF-Kriterien
- Durchführung der Versuche in einem Team mit Aufgabenteilung
- Erstellen und Präsentieren von normkonformen Berichten
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Versuch 1: Elektrostatische Entladungen (ESD)
Für elektronische Schaltungen und deren Bauteile stellen Elektrostatische Entladungen (ESD) unter Umständen eine große Gefahr dar. Dabei auftretende Spannungen, die durch Aufladungen verschiedener Materialien entstehen können, liegen durchaus im Bereich von einigen Kilo-Volt (kV). Zu solchen Aufladungen kommt es beispielsweise durch Reibung verschiedener Materialien aneinander. Grundsätzlich lassen sich zwei Ursachen für ESD unterscheiden:
- Entladungen über den menschlichen Körper
- Entladungen zwischen unterschiedlich aufgeladenen Gegenständen.
Dabei kann es innerhalb einer elektronischen Schaltung zu Fehlfunktionen kommen, es können aber auch einzelne Bauteile oder ganze Geräte oder Systeme zerstört werden. Die Einkopplung solcher Störungen erfolgt entweder über einen direkten Entladestrom oder indirekt über Störfelder, die wiederum durch die Entladeströme entstehen.
In diesem Versuch lernen die Studierenden Anforderungen und Prüfverfahren hinsichtlich der Störfestigkeit von elektronischen Schaltungen gegenüber elektrostatischer Entladung kennen.
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Versuch 2: Feldgebunde Abstrahlung
Elektronische Geräte, in denen z.B. zur Datenübertragung oder durch geräteinterne Funktionen Signale im Bereich 9 kHz-400 GHz erzeugt werden, können möglicherweise hochfrequente Störungen erzeugen, die in unzulässiger Weise Funkdienste oder auch andere Geräte in ihrer Funktion beeinträchtigen.
Mögliche Kopplungsmechanismen:
- Elektrische Kopplung
- Magnetische Kopplung
- Strahlungskopplung
- Galvanische Kopplung
In diesem Versuch führen die Studierenden eine feldgebundene Störaussendungs- und Störfestigkeitsprüfung durch. Der Aufbau wird dabei über eine 3 m-Messtrecke in einer Vollabsorberkammer realisiert. Dabei soll der Umgang mit Signalgeneratoren, VHF-Verstärkern sowie deren Steuersoftware erlernt werden. Auch die Bedienung eines Funkstörmessempfängers und das Verständnis der damit möglichen Messverfahren sind Lernziele dieses Versuchs.
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Versuch 3: Messung von Funkdiensten
Zahlreiche ortsfeste elektronische Geräte und Anlagen sowie Mobiltelefone, Funkrufdienste und andere Telekommunikationseinrichtungen tragen in zunehmendem Maße zu einer Erhöhung der elektromagnetischen Immissionen bei.
Die Intensität elektromagnetischer Felder wird durch die Feldstärke E oder die Leistungsflussdichte S beschrieben.Einen ersten wichtigen Schritt bei der Funknetzplanung bildet die Simulation der in einem bestimmten Gebiet auftretenden Feldstärke, der Leistungsflussdichte sowie weiterer Parameter. Abgerundet werden diese rechnergestützten Vorhersagen durch Vor-Ort-Messungen.
Die Studierenden führen in diesem Versuch eine solche Vor-Ort-Messung durch. Dabei stehen Messungen der hochfrequenten Immissionen in der Umgebung einer Mobilfunksendeanlagen im Vordergrund. Bei diesen frequenzselektiven Messungen kommt eine spezielles Feldstärke-Messgerät zum Einsatz, welches eine dreiachsige Antenne mit isotroper Richtcharakteristik besitzt. Über eine zugehörige PC-Software werden die Messdaten entsprechend aufbereitet.
Ein Vergleich der Messergebnisse mit den gesetzlichen Grenzwerten ermöglicht eine objektive Einschätzung der Immissionssituation an den betrachteten Orten. -
Versuch 4: Leitungsgebundene Störungen – Burst-Impulse
Die Prüfung mit schnellen transienten Störgrößen ist eine Prüfung mit Impulsgruppen, den sogenannten Burst-Impulsen. Diese werden in die Stromversorgung und in die Signaleingänge des elektronischen Gerätes eingekoppelt und gehören somit zu den leitungsgebundenen Störgrößen. Charakteristisch für die Prüf-Impulse sind die kurze Anstiegszeit, die Wiederholrate und die niedrige Energie dieser Kurzzeitstörungen. Die Impulse sollen letztendlich im öffentlichen Versorgungsnetz vorkommende, durch das Schalten von induktiven Lasten oder das Prellen von Schaltkontakten hervorgerufene Störungen nachbilden.
In diesem Versuch erlernen die Studierenden das Wesentliche zum Umgang mit einem Burst-Generator und zur Funktionsweise seines internen Koppelnetzwerks. Sie erarbeiten die möglichen Einkoppelwege und entsprechende Entstörmaßnahmen.
Studierende können die "Virtuelle Vorlesung EMV" als Wahlfach belegen. Die Vorlesung findet komplett über Moodle statt.
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Inhalte
- 1. Über diese Vorlesung
- 2. Motivation und Grundlagen (UE1)
- 3. Produktqualität und Recht (UE2)
- 4. Störquellen und Antennen (UE3)
- 5. Störsenken und Kopplungsarten (UE4)
- 6. Messung: Störaussendung (UE5)
- 7. Messung: Störfestigkeit (UE6)
- 8. Gegenmaßnahmen Kopplungen (UE7)
- 9. Schirmung und Filterung (UE8)
- 10. Erfolgreicher Projektabschluss (UE9)
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Methoden
- Audiovisuelle Vermittlung des Stoffes
- Begleitdokumente zum Selbststudium
- Interaktive Übungen
- Forum als Kommunikationsplattform
- Orts- und zeitunabhängiges Lernen
Im EMV-Labor können Studierende zu ganz unterschiedlichen Themen Bachelor- und Masterarbeiten absolvieren. Diese Arbeiten sind überwiegend Teil von laufenden Forschungstätigkeiten und -projekten. Somit unterstützen die Studierenden die Forschungstätigkeiten des Labors.
Sind Sie an der Durchführung einer Bachelor- oder Masterarbeit interessiert? Melden Sie sich jederzeit bei Prof. Dr.-Ing. Bochtler oder dem Laborteam. Es wird versucht auch eigene Ideen bei der Themenvergabe zu berücksichtigen.
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Laborleiter
Prof. Dr.-Ing. Ulrich Bochtler
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Würzburger Straße 45
Raum C1/24/107
63743 Aschaffenburg - ulrich.bochtler(at)th-ab.de
- (0 60 21) 4206 - 816
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Würzburger Straße 45
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Laboringenieur
Hans Hitzinger
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Würzburger Straße 45
Raum C1/26/117
63743 Aschaffenburg - hans.hitzinger(at)th-ab.de
- (0 60 21) 4206 - 829
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Würzburger Straße 45
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Labormitarbeiter
Armin Huth
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Würzburger Straße 45
Raum C1/26/118
63743 Aschaffenburg - armin.huth(at)th-ab.de
- (0 60 21) 4206 - 830
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Würzburger Straße 45