Untersuchungen der Störfestigkeit von Feldbusstrukturen am Beispiel CAN im Frequenzbereich von 200 MHz bis 1 GHz

Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Signalbeeinträchtigung und Konsistenz der Daten bei Einkopplung elektromagnetischer Felder im Hochfrequenzbereich von 200 MHz bis 1 GHz, das ist ein beträchtlicher Teil des in der Kfz-EMV-Richtlinie vorgeschriebenen Bereichs (20 MHz bis 1 GHz). Ferner geht es um die Vermittlung des gegenwärtigen Standes der Technik bzüglich elektromagnetischer Untersuchungen auf Störfestigkeit am Beispiel des bewährten CAN-Buses mit bewusst vorgenommenen WORST CASE Szenarien vor allem bezüglich Anwendungen im Autmobil. Als weiteres zentrales Anwendungsgebiet ist aber auch auf die Automatisierungindustrie Bezug genommen worden. Zur gezielten Analyse des Störfestigkeitsverhaltens hat es quantitative und qualitative Überprüfungen sowohl auf Leitungen als auch auf Leitungsanbindungen gegeben. Die quantitativen Ergebnisse wurden durch Simulation mti dem Software-Tool WireMom ergänzt. Den Erkenntnissen aus den quantitativen und qualitativen Ergebnissen wurde ein Anbot einer Kabelfirma hinzugefügt, um auch den wirtschaftlichen Aspekt, der sehr wichtig zu den entsprechenden Entscheidungen beiträgt, zu beleuchten. In den diversen technischen Recherchen war die Einhaltung der Maßnahmen zur Erhöhung der Störfestigkeit wesentlicher Gegenstand der Interpretationen. Im Zuge dessen ist es deshalb auch zur Planung und Entwicklung einer kleinen, eigenen Schaltung gekommen, welche als Empfängermodul gedient hat. Für die Störfestigkeitsuntersuchung auf Leitungen ist der entsprechende Test mit Feldern (RS-Test) durchgeführt worden. Die Überprüfungen wurden durch Bestrahlung mittels Stripline (der Kfz-Norm entsprechend) vorgenommen und sollten durch Verwendung einer Breitbandantenne (Logarithmisch Periodische Dipolantenne) bestätigt werden. Für die Ermittlung der Störbeeinflussung von Bauteilen auf den einer Leitung angebundenen Schaltungen kam die EM-Clamp-Methode als ausgewählter Test der Störfestigkeit über Leitungen (CS-Test) zur Anwendung. This thesis discusses the state of the art in interference immunity, with a special focus on the CAN (Controller Area Network) bus and possible replacements for applications in automotive, but also automation industry, in the frequency range between 200 MHz and 1 GHz. Electromagnetic interference, which adversely affects transmission in cables and attached circuits, is a major problem in securing high data maintenance and low residual error rate. Cables and modules have to be positioned in a confined space while EMC standards have to be observed. Furthermore, envirmonmental protection regulations, as well as convenience and low cost, have to be taken into account. The quantitative analysis wa a radiated susceptibility (RS) test using Stripline and a Logarithmic Periodic Dipole Antenna. Its results were added to the outcome of a software simulation performed in WireMoM. The quantitative analysis was a conducted susceptibility (CS) test by means of the EM-Clamp Method. Both the quantitative and the qualitative results were supplemented by technical and economical information of a cable manufacturer.