ELEKTROMAGNETISCHE VERTRÄGLICHKEIT AM LIMIT: STÖRBARKEIT VON SMARTPHONES DURCH HOCHLEISTUNGSMIKROWELLEN

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1 ELEKTROMAGNETISCHE VERTRÄGLICHKEIT AM LIMIT: STÖRBARKEIT VON SMARTPHONES DURCH HOCHLEISTUNGSMIKROWELLEN Dr. Thorsten Pusch GF Elektromagnetische Effekte und Bedrohungen

2 Elektromagnetische Wechselwirkung zwischen Geräten EMV Elektro- Magnetische Einstrahlung Funkwellen von Sendern/anderen Geräten IC + - Verträglichkeit Eigene (Stör-) Ausstrahlung Elektronisches Gerät

3 Elektromagnetische Wechselwirkung zwischen Geräten Störspannungen EMV Elektro- Magnetische Verträglichkeit EM-Welle Energie! IC + - EMVU EMV zur Umwelt University of Washington, [Clipart]

4 Elektronik und der elektromagnetische Hintergrund Regulierung Immunität: EMC-Direktive Konformitätszeichen CISPR, IEC, ISO, EN [4] GSM / UMTS / LTE (0,2 2 W max.) [5] TV / Radio ( kw/s.) [2] GSM / UMTS / LTE (10 40 W/Kanal) WLAN (0,1 1 W) [3] Christian Wolf, CC BY-SA 3.0 de, [2] ~Pyb, CC BY-SA 3.0, [3,4] [5] CC0 1.0

5 Elektronik und der elektromagnetische Hintergrund Regulierung Immunität: EMC-Direktive Konformitätszeichen CISPR, IEC, ISO, EN [4] GSM / UMTS / LTE (0,2 2 W max.) [5] Regulierung Imission: 26. BImSchV 1999/519/EC TV / Radio ( kw/s.) [2] GSM / UMTS / LTE (10 40 W/Kanal) Abstand Leistung WLAN (0,1 1 W) [3] Christian Wolf, CC BY-SA 3.0 de, [2] ~Pyb, CC BY-SA 3.0, [3,4] [5] CC0 1.0

6 Belastungen außerhalb der EMV-Normen [2] Bis zu einigen Größenordnungen jenseits von Schlüsselfertige Lösungen Konzepte: Intentional Electro- Magnetic Interference (IEMI) High Power Electro- Magnetics (HPEM) HPEM-Eigenschaften: Kompakte Quellen mögl. Kommerziell & Eigenbau Verdeckter Einsatz Störung oder Schaden [3] Eigenbau-Anleitungen im WWW [1,2] Diehl BGT Defence GmbH & Co. KG, product flyers: [3] Website screenshot:

7 Belastungen außerhalb der EMV-Normen Bis zu einigen Größenordnungen jenseits von Konzepte: Intentional ElectroMagnetic Interference (IEMI) High Power ElectroMagnetics (HPEM) HPEM-Eigenschaften: Kompakte Quellen mögl. Kommerziell & Eigenbau Verdeckter Einsatz [2] Schlüsselfertige Lösungen [2] Störung oder Schaden Car stopping [3] Eigenbau-Anleitungen im WWW [1,2] Diehl BGT Defence GmbH & Co. KG, product flyers: [3] Website screenshot: [2]

8 HPEM und kritische Infrastrukturen

9 HPM im Labor TEM-Wellenleiter Absorberwand HF-Injektion ~3 m Offener TEMWellenleiter HF-Pulsgenerator Puls-Parameter Länge 1 µs Rate 1 khz Freq MHz Leistung bis zu 35 kw

10 Entwicklung von Gerätefunktionen und Frequenzbändern Tests Frequenz / GHz Front dooreinkopplung b/g GPS n/ac GLONASS Phone: Home Screen: MasterEdits, CC BY-SA [Clipart]

11 Entwicklung von Gerätefunktionen und Frequenzbändern Tests Frequenz / GHz 5 Back dooreinkopplung Front dooreinkopplung b/g GPS n/ac GLONASS innere EMVHärtung Phone: Home Screen: MasterEdits, CC BY-SA [Clipart] 6

12 Schema Immunitätstests 26. BImSchV 1999/519/EC Geschirmte Halle Kontrollraum Regulierung Emission: HF-dichte Kamera Monitoring: Audio + Video HF-Leistung Schema Leistungsrampe Pmax Pthresh Stelle erste Frequenz ein Rampe HF-Exposition hoch 220x Zeichne Fehlerschwelle(n) auf Wechsel zur nächsten Frequenz Glasfaser [Monitor Clipart] Pmin Zeit tramp=20s

13 Beispiel für IEMI: Touchscreen-Fehlbedienung WISER-App, NLM [2] Nett Warrior, U.S. Army [3] Dickdavid, CC BY-SA 3.0 de, [2] Telefon: App: [3] U.S. Army, Nett Warrior EUD, Image by PEO Soldier, [Category Icons]

14 Beispiele für Projekte des Geschäftfeldes EME UAV-Assisted Ad Hoc Networks for Crisis Management and Hostile Environment Sensing (ANCHORS), BMBF-Projekt, HPEM Susceptibility Tests of Electronic Document Readers Kooperation AIT (Österr.), 2014, EU-Projekte HIPOW & FASTPASS Funded by the European Union HPEM Susceptibility Tests of Radiation Detectors for First Responders EU-Projekt HIPOW Funded by the European Union [Clipart]