EMV Massnahmen in Modellflugzeugen / (Elektromagnetische Verträglichkeit)



1. Messprotokoll
Siehe unten.

2. Skizzen der Massnahmen im Modell
Die Antenne muss,auf dem kürzesten Weg, aus dem Modell herausgeführt werden. Empfänger, Servos, Schalter und Akku wurden mit 0.025 mm Messingfolie, mittels sehr dünner doppelseitiger Klebefolie, wie ein Weihnachtspaket eingepackt. Massekabel können auf diese Weise direkt auf die Oberfläche aufgelötet werden.
Der Minuspol des Akkus muss mit der Abschirmung verbunden sein.

 

 
 
 
  • Die Maßnahmen sehen in erster Betrachtung etwas aufwändig aus. Wenn man aber einmal angefangen hat, macht es sogar Spaß. Vor allem können diese Arbeiten auch "während der Nacht" gemacht werden, da sie keinen Lärm erzeugen !
  • Die Wirkung der Maßnahmen sind überzeugend. Siehe Bericht.

Material

  • Abgeschirmtes Kabel, Stecker, Schrumpfschlauch kann in jedem Elektronikfachgeschäft besorgt werden.
  • Messingfolie in Bastelgeschäften oder etwas teurer im Werkzeugladen
Inhaltsverzeichnis:
1 Einleitung
2 Grundlagen
3 Verwendete Messgeräte / Messort
4 Prüfobjekte / Konfiguration
5 Messverfahren
  • 5.1 Strahlungsgebundene Störaussendung
  • 5.2 Strahlungsgebundene Störfestigkeit
6 Messresultate
  • 6.1 Strahlungsgebundene Störaussendung
  • 6.2 Strahlungsgebundene Störfestigkeit
7 E-Feld der Fernsteuerung
8 Beurteilung

1. Einleitung

  • Beeinflussungen von Modellfunkfernsteuerungen sind an der Tagesordnung. Auftretende Fehlfunktionen führern dabei bei Flugzeugmodellen oft zu Abstürzen mit entsprechenden Schäden.
  • Dieses Phänomen wurde nun ernsthaft untersucht und nach Problemlösungen gesucht. Zu diesem Zweck wurden an zwei Modellflugzeugen EMV-Messungen durchgeführt. Ein Modell wies konventionellen Aufbau und Verkabelung auf. Am zweiten Modell sind EMV-Massnahmen getroffen worden.
  • Ziel der Messungen war, herauszufinden welche Frequenzbereiche besonders betroffen sind und was für Feldstärken zu Fehlfunktionen führen. Daraus sollen EMV-Massnahmen abgeleitet werden können, um eine Verbesserung der Störfestigkeit zu erreichen.

2. Grundlagen

  • -EU-Normen: - EN 55022
  • -EN 55082-1 / IEC 801-3
  • -VG-Normen: - VG 95370 - 95379

3. Verwendete Messgeräte / Messort

  • -Messempfänger Rohde und Schwarz ESS, 5 Hz - 1 GHz
  • -Messender Rohde und Schwarz SMPC, 10 KHz - 1.3 GHz
  • -Leistungsverstärker IFI 406, 1 KW
  • -Leistungsverstärker AR, 50 W
  • -Steuercomputer HP
  • -Feldstärkemessgerät AR 1000
  • -Breitbandantenne Chase, 30 MHz - 1 GHz
  • -Messort: EMV-Kabine der SW-Thun

4. Prüfobjekte / Konfiguration

Segelflugzeug 1, Santos

  • Dieses weist konventionelle Verdrahtungstechnik auf.

Segelflugzeug 2, Standard-Libelle

An diesem sind EMV-Massnahmen getroffen worden. Im wesentlichen sind dies:

  • - abgeschirmte Kabel
  • - abgeschirmte Servos
  • - EMV-optimierte Masseführung

Modellmotor ZG 62

Dieser wurde gemessen, weil der gleiche Motor auch oft in Motorflugmodellen verwendet wird.

 


Fernsteuerung: Multiplex Profi MC 3030 PCM


5. Messverfahren

Es wurden die folgenden 2 Messverfahren angewendet:

5.1 Strahlungsgebundene Störaussendung

  • Mit diesem Messverfahren wird die vom Objekt abgestrahlte Störaussendung gemessen.
  • Gemessen wird mit einer Breitbandantenne, welche an einem Messempfänger angeschlossen ist. Das Prüfkriterium ist der Pegel der Störaussendung.

5.2 Strahlungsgebundene Störfestigkeit

  • Mit diesem Messverfahren wird ein elektromagnetisches Feld erzeugt, dem das Prüfobjekt ausgesetzt wird. Das Prüfkriterium ist eine allfällige Beeinflussung (Fehlfunktion) des Prüfobjektes bei einem bestimmten E-Feld.
  • Es wird ein Prüfpegel von 40 V/m im Frequenzbereich 25 MHz - 1000 MHz erzeugt. Bei auftretenden Beeinflussungen wird die Störschwelle gesucht.

6. Messresultate

6.1 Strahlungsgebundene Störaussendung

  • Siehe Diagramm im Anhang

6.2 Strahlungsgebundene Störfestigkeit

6.2.1 Segelflugmodell 1, Santos, ohne EMV- Maßnahmen


          Frequenz      E-Feld [V/m]   Beeinflussung / Auswirkung               
           [MHz]                                                                

             88              40        beide Querruder schlagen aus             

            210              15        ein Querruder flattert                   

            215              6         ein Querruder flattert                   

            215              25        beide Querruder und Höhenruder flattern  

            220              10        beide Querruder und Höhenruder flattern  

6.2.2 Segelflugmodell 2, Standard-Libelle, mit EMV- Maßnahmen

  • Es sind alle Ruderkabel und Servos abgeschirmt.
  • An allen Rudern trat über den ganzen gemessenen Frequenzbereich bis 40 V/m keine Beeinflussung auf.

7. E-Feld der Fernsteuerung

Es wurde das von der Fernsteuerung erzeugte E-Feld gemessen.

Abstand Fernsteuerung / Antenne: 1 m

  • Fernsteuerungsantenne ca 45
  • Messantenne horizontal : 1.2 V/m
  • Messantenne vertikal : 1.5 V/m

Abstand Fernsteuerung / Antenne: 3 m

  • Fernsteuerungsantenne ca 45
  • Messantenne horizontal : 0.5 V/m
  • Messantenne vertikal : 1.0 V/m

8. Beurteilung

Die Störfestigkeit der geprüften Fernsteuerung und des einen Modells mit konventioneller Technik ist nicht allzu schlecht. Bei besonderen Verhältnissen, wie sie zum Beispiel auf einem Flugplatz auftreten oder in der Nähe von Starkstromleitungen, sind Beeinflussungen nicht auszuschließen. Diese können durch den Flugplatzfunk, Radaranlagen oder Interferenzen auf Hochspannungsleitungen etc. hervorgerufen werden. Auch die immer beliebteren NATEL's sind eine potentielle Störquellen für Fernsteuerungen.

Eine Beeinflussung ist ebenfalls möglich, wenn gleichzeitig andere Fernsteuerungen betrieben werden, solange sich das Flugzeug am Boden auf einer armierten Piste befindet. Dies Aufgrund der direkten Verbindung Fernsteuerung / Flugzeug und der zusätzlichen Reflexionen von der Bodenarmierung.

Eine Abhilfe ist möglich, indem EMV- Maßnahmen getroffen werden.

Mit dem zweiten Modell, an welchem EMV- Maßnahmen getroffen wurden, wurde damit der Beweis erbracht, dass eine Erhöhung der Störfestigkeit möglich ist.

Der praktische Nachweis muss nun noch erbracht werden.

Eine weitere, mögliche Störquelle bei einem Motormodell ist der Motor. Messungen haben gezeigt, dass die Störaussendung eines solchen Motors horrend ist. Sie liegt je nach Frequenzbereich ca 40 dB über Grenzwerten der Normen. EMV- Maßnahmen sind aber auch hier möglich, um die Störaussendung zu vermindern.


9. Zusammenfassung

Störungen im Fernsteuerbetrieb von Flug- und anderen Modellen müssen nicht sein. EMV- Maßnahmen richtig getroffen, erhöhen die Zuverlässigkeit massiv. Mit Abschirmmaßnahmen und einem guten Massekonzept können sowohl die Störfestigkeit wie auch die Störaussendung markant verbessert werden.