CISPR 16-Spezifikation für Geräte und Methoden zur Messung von Funkstörungen und Störfestigkeit

Der vom International Committee on Radio Interference (CISPR) veröffentlichte Standard „CISPR 16 Spezifikation für Geräte und Methoden zur Messung von Funkstörungen und Immunität“ besteht aus den folgenden, unter demselben Titel veröffentlichten Unterabschnitten:

• Die Norm „CISPR 16-1-1 Teil 1-1: Messgeräte für Funkstörungen und Störfestigkeit – Messgeräte“ beschreibt die Eigenschaften und Leistung von Geräten zur Messung von Funkstörungen im Frequenzbereich von 9 kHz bis 18 GHz. Diese Norm enthält auch Anforderungen an spezielle Geräte für diskrete Störmessungen.

Die Norm CISPR 16-1-1 ist eine Kernnorm zur elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) für die IEC-Produktausschüsse. Die Produktausschüsse sind für die Festlegung der Anwendbarkeit einer EMV-Kernnorm verantwortlich. Die Spezifikationen dieser Norm gelten für Empfänger und Spektrumanalysatoren gegen elektromagnetische Störungen (EMI). Der Begriff „Messempfänger“ bezieht sich in dieser Norm sowohl auf EMI-Empfänger als auch auf Spektrumanalysatoren. Die Kalibrierungsanforderungen für Messempfänger werden im Anhang der Norm (Anhang J) ausführlich erläutert.

• Der Standard „CISPR 16-1-2 Teil 1-2: Geräte zur Messung von Funkstörungen und Störfestigkeit – Verbindungsgeräte für Messungen leitungsgebundener Störungen“ beschreibt die Eigenschaften und Leistung von Geräten zur Messung von Funkstörspannungen und -strömen im Frequenzbereich von 9 kHz bis 1 GHz.

Der CISPR 16-Standard ist ein zentraler EMV-Standard für die IEC-Produktausschüsse. Die Produktausschüsse sind für die Bestimmung der Anwendbarkeit des EMV-Standards verantwortlich.

Diese Norm enthält Spezifikationen für Zusatzgeräte für künstliche Netznachbildungen, Strom- und Spannungssonden sowie Anschlusseinheiten für die Stromeinspeisung in Kabel. Die Anforderungen dieser Veröffentlichung sollen bei allen Frequenzen und bei allen Funkstörspannungs- und -stromstärken innerhalb des CISPR-Anzeigebereichs der Messeinrichtung erfüllt werden.

• Der Standard „CISPR 16-1-3 Teil 1-3: Messgeräte für Funkstörungen und Störfestigkeit – Zusatzgeräte – Störleistung“ wurde als Basisstandard festgelegt, der die Eigenschaften und Kalibrierung der Absorberzange für die Messung der Funkstörleistung im Frequenzbereich von 30 MHz bis 1 GHz spezifiziert.
• "CISPR 16-1-4 Teil 1-4: „Geräte zur Messung hochfrequenter Störungen und Störfestigkeit – Antennen und Messplätze für Messungen abgestrahlter Störungen“ beschreibt die Eigenschaften und Leistung von Geräten zur Messung abgestrahlter Störungen im Frequenzbereich von 9 kHz bis 18 GHz. Diese Norm enthält Spezifikationen für Antennen und Messplätze. CISPR 16-1-4 ist ein grundlegender EMV-Standard zur Verwendung durch IEC-Produktkomitees. Die Anforderungen dieser Norm gelten für alle Frequenzen und alle abgestrahlten Störpegel innerhalb des CISPR-Anzeigebereichs des Messgeräts.
• Die Norm „CISPR 16-1-5 Teil 1-5: Messgeräte für Funkstörungen und Störfestigkeit – Antennenkalibrierstandorte und Referenzmessplätze für 5 MHz bis 18 GHz“ beschreibt die Anforderungen an Kalibrierstandorte im Frequenzbereich von 5 MHz bis 18 GHz, die für Antennenkalibrierungen gemäß CISPR 16-1-6 verwendet werden. Diese Norm enthält außerdem Anforderungen an Referenzmessplätze zur Überprüfung der Konformität im Frequenzbereich von 30 MHz bis 1000 MHz gemäß CISPR 16-1-4. Die Spezifikationen der Messinstrumente finden sich in CISPR 16-1-1 und CISPR 16-14. Weitere Informationen und Hintergrundinformationen zu Unsicherheiten im Allgemeinen finden sich in CISPR 16-4, das auch bei der Erstellung von Unsicherheitsschätzungen für Antennenkalibrierungsprozesse und Feldverifizierungsmessungen hilfreich sein kann.
• Die Norm „CISPR 16-1-6 Teil 1-6: Messgeräte für Funkstörungen und Immunität – EMV-Antennenkalibrierung“ beschreibt Antennenkalibrierverfahren und unterstützende Informationen zur Bestimmung von Antennenfaktoren für Antennen, die für die Messung von Strahlungsstörungen vorgesehen sind. Antennenfaktoren werden durch die unmittelbare Umgebung und ihre Position im Raum relativ zu einer Strahlungsquelle beeinflusst. Diese Norm konzentriert sich auf Antennenkalibrierungen, die Antennenfaktoren in einer Freiraumumgebung in Sichtrichtung der Antenne liefern. Der abgedeckte Frequenzbereich reicht von 9 kHz bis 18 GHz. Die in dieser Norm behandelten relevanten Antennentypen sind Monopol-, Rahmen-, Dipol-, Bikonisch-, logarithmisch-periodische Dipol-Array-, Hybrid- und Hornantennen. Es werden auch Hinweise zu den Messunsicherheiten der einzelnen Kalibriermethoden und -konfigurationen sowie zu den verwendeten Testgeräten gegeben.
• Der Standard „CISPR 16-2-1 Teil 2-1: Verfahren zur Messung von Störungen und Störfestigkeit – Messungen leitungsgebundener Störungen“ wurde als Basisstandard festgelegt, der Verfahren zur Messung von Störphänomenen im Frequenzbereich von 9 kHz bis 18 GHz im Allgemeinen und leitungsgebundenen Störphänomenen im Frequenzbereich von 9 kHz bis 30 MHz im Besonderen festlegt. Das Verbindungs-/Trennnetzwerk für Emissionen erweitert den Frequenzbereich der leitungsgebundenen Störmessung auf 300 MHz.
• Die Norm „CISPR 16-2-2 Teil 2-2: Verfahren zur Messung von Störungen und Störfestigkeit – Messung der Störleistung“ beschreibt Verfahren zur Messung der Störleistung mittels Absorberklemmen im Frequenzbereich von 30 MHz bis 1000 MHz. Diese Norm klassifiziert verschiedene Arten von Störungen und beschreibt geeignete Detektoren für deren Messung. Diese Norm beinhaltet ein Verfahren zur Messung der Störleistung (eine Art leitungsgebundener Emission), die von elektrischen und elektronischen Geräten über Stromleitungen abgestrahlt wird, mittels Absorberklemmentechnik. Dies ist wichtig, um zu verstehen, wie viel elektromagnetische Energie sich entlang eines elektrischen Kabels ausbreitet und wie sie andere Geräte beeinflussen kann.
• Die Norm „CISPR 16-2-3 Teil 2-3: Verfahren zur Messung von Störungen und Störfestigkeit – Messung gestrahlter Störungen“ beschreibt Anforderungen an die Eigenschaften von Testgeländen, Details zu Messaufbau und -verfahren, Kalibrierung von Testgeländen und Antennen sowie Unsicherheitsabschätzungen. Diese Norm gibt Hinweise zur Sicherstellung wiederholbarer und reproduzierbarer Ergebnisse. Sie enthält standardisierte Verfahren zur Messung gestrahlter Störungen im Frequenzbereich von 9 kHz bis 18 GHz. Diese Messungen werden typischerweise in folgenden Umgebungen durchgeführt: Freifeld-Testgelände, halbschalltote Räume und vollständig schalltote Räume (mit gewissen Einschränkungen).
• Die Norm „CISPR 16-2-4 Teil 2-4: Methoden zur Messung von Störungen und Störfestigkeit – Messungen der Störfestigkeit“ ist als Basisnorm konzipiert, die Methoden zur Messung der Störfestigkeit gegenüber EMV-Phänomenen im Frequenzbereich von 9 kHz bis 18 GHz spezifiziert. Diese Norm definiert standardisierte Methoden zur Durchführung von Störfestigkeitsprüfungen an elektrischen und elektronischen Geräten. Sie sieht insbesondere vor:
  • Methoden zur Messung der Störfestigkeit gegenüber Hochfrequenzstörungen (HF)
  • Verfahren zur Bewertung der Geräteleistung unter HF-Belastung
  • Richtlinien für wiederholbare und reproduzierbare Immunassays

Dieser Standard stellt sicher, dass Produkte auch bei elektromagnetischen Störungen weiterhin ordnungsgemäß und zuverlässig funktionieren.

• Der Standard „CISPR 16-3 Teil 3: CISPR-Fachberichte“ ist eine Sammlung technischer Berichte, die als Hintergrund- und Zusatzinformationen für verschiedene andere Standards und technische Berichte der CISPR 16-Reihe dienen. Dieser Standard bietet außerdem Hintergrundinformationen zur Geschichte von CISPR und einen historischen Verweis auf die Messung von Störungen durch Haushalts- und ähnliche Geräte im VHF-Bereich.
• CISPR 16-4-2 Teil 4-2: Unsicherheiten, Statistik und Grenzwertmodellierung – Messinstrumentenunsicherheit beschreibt die Methode zur Anwendung der Messinstrumentenunsicherheit bei der Bestimmung der Einhaltung der CISPR-Degradationsgrenzwerte. Diese Norm gilt auch, wenn die Ergebnisse und die Interpretation der erzielten Ergebnisse durch die Unsicherheit der während des Tests verwendeten Messinstrumente beeinflusst werden.

Die Norm CISPR 16-4-2 ist eine zentrale EMV-Norm für die IEC-Produktausschüsse. Diese sind für die Festlegung der Anwendbarkeit der EMV-Norm verantwortlich. Die Anhänge dieser Norm enthalten die grundlegenden Informationen zur Quantifizierung der Messinstrumentenunsicherheit bei der Festlegung von CISPR-Werten. Sie bieten somit wertvolle Hintergrundinformationen für alle, die sowohl Grundkenntnisse als auch fortgeschrittene Kenntnisse zur Messinstrumentenunsicherheit und zur Berücksichtigung einzelner Unsicherheiten in der Messkette benötigen.

• Der Standard „CISPR 16-4-3 Unsicherheiten, Statistik und Grenzwertmodellierung – Statistische Überlegungen zur Bestimmung der EMV-Konformität von Massenprodukten“ befasst sich mit statistischen Bewertungen zur Bestimmung der EMV-Konformität von Massenprodukten. Die Begründung für solche statistischen Bewertungen lautet wie folgt:
  • Ziel der Störgeräuschreduzierung ist es, sicherzustellen, dass die meisten zuzulassenden Geräte keine Störungen verursachen.
  • Die CISPR-Grenzwerte müssen für die Typgenehmigung von in Massenproduktion hergestellten Geräten und die Genehmigung von Geräten aus Einzelproduktion geeignet sein.
  • Um sicherzustellen, dass in Massenproduktion hergestellte Geräte die CISPR-Grenzwerte einhalten, sollten statistische Verfahren angewendet werden.
  • Für den internationalen Handel ist es wichtig, dass Grenzwerte in allen Ländern gleich ausgelegt werden.
  • IEC-Nationalkomitees, die an der CISPR-Arbeit mitarbeiten, müssen die Genehmigung der zuständigen Behörden ihres Landes einholen.

Daher legt diese Norm Anforderungen fest und bietet Leitlinien auf der Grundlage statistischer Verfahren. Die EMV-Konformität von Massenprodukten basiert auf der Anwendung statistischer Verfahren, die dem Verbraucher ein 80-prozentiges Vertrauen geben, dass 80 Prozent der Geräte des untersuchten Typs die Emissions- oder Immunitätsanforderungen erfüllen.

• Eine Empfehlung zum Umgang mit der Statistik von Funkstörungsbeschwerden bietet der Standard „CISPR 16-4-4 Teil 4-4: Unsicherheiten, Statistik und Grenzmodellierung – Ein Modell zur Berechnung von Beschwerdestatistiken und -grenzen zum Schutz von Funkdiensten“. Dieser Standard beschreibt auch die Berechnung der Störfeldstärke und der Spannungsgrenzen für Messungen an einem Teststandort basierend auf Modellen für die Verteilung von Störungen durch abgestrahlte bzw. leitungsgebundene Kopplung.
• CISPR 16-4-5 Teil 4-5: Unsicherheiten, Statistik und Grenzwertmodellierung – Bedingungen für die Anwendung alternativer Prüfverfahren beschreibt eine Methode, die es Produktausschüssen ermöglicht, Grenzwerte für alternative Prüfverfahren durch Transformationen etablierter Grenzwerte zu entwickeln. Diese Methode ist grundsätzlich auf alle Arten von Degradationsmessungen anwendbar, konzentriert sich jedoch auf Strahlungsdegradationsmessungen (z. B. Feldstärke und Gesamtstrahlungsleistung), für die bereits mehrere alternative Methoden spezifiziert sind. Diese Methoden zur Grenzwertentwicklung sind für Produktausschüsse und andere Gruppen vorgesehen, die für die Festlegung von Emissionsgrenzwerten verantwortlich sind, wenn die Entscheidung für die Anwendung alternativer Prüfverfahren und der entsprechenden Grenzwerte in Produktnormen getroffen wird.
• Die Norm „CISPR 16-4-6 Teil 4-6: Unsicherheiten, Statistik und Grenzwertmodellierung – Statistik und Verifizierung von Funkstörungen (RFI) durch Feldmessungen“ gilt für die Erhebung, Verarbeitung und Aufbereitung statistischer Daten zu Funkstörungsereignissen, um die Bewertung der Wirksamkeit von CISPR-Normen hinsichtlich ihres Potenzials zur Verhinderung von Funkstörungen (RFI) zu erleichtern. Diese Norm bietet außerdem eine Methode zur Analyse und Bewertung des Risikos des Auftretens eines RFI-Ereignisses in der elektromagnetischen Umgebung. Diese Norm bietet außerdem eine Anleitung, wie eine interessierte Partei die Grundursache einer RFI überprüfen kann. Die Erhebung statistischer Daten gemäß dieser Norm deckt nur RFI-Ereignisse ab, die den Funkempfang von Funkempfängern oder verwandten Empfängerkomponenten beeinträchtigen.

Unsere Organisation, die seit Jahren Unternehmen aller Branchen mit einem breiten Spektrum an Test-, Mess-, Analyse- und Evaluierungsaktivitäten unterstützt, verfügt über ein starkes Team von Mitarbeitern, die die globalen Entwicklungen in Wissenschaft und Technologie aufmerksam verfolgen und sich ständig weiterentwickeln. In diesem Zusammenhang bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der CISPR 16-Spezifikation für Geräte und Methoden zur Messung von Funkstörungen und Immunität an.