AfuTUB-Kurs. Technik Klasse E 18 & Betriebstechnik/Vorschriften 14: EMV, EMVG, EMVU, Sicherheit & StÃűrungen. Amateurfunkgruppe der TU Berlin

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1 Technik Klasse E 18 & Betriebstechnik/Vorschriften 14: EMV,, EMVU, & StÃűrungen Amateurfunkgruppe der TU Berlin WiSe 2017/18 SoSe 2018 cbea This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 License. Amateurfunkgruppe der Technische Universität Berlin (AfuTUB), DKØTU, Stand: Tue Jan 16 00:08: / 26

2 / Umleitung Aufgrund sehr großer inhaltlicher Überschneidungen der beiden Moltrecht-Lektionen, ist die Lektion BV14 [1] in diesen Foliensatz der Lektion Technik E18 [2] integriert. 2 / 26

3 In diesem Kapitel geht es um Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) von Geräten () und der Umwelt, und während des Funkes im Rahmen der gesetzlichen Vorgaben zu halten. 3 / 26

4 Warum kümmert uns EMV eigentlich? Unsere Sendeanlagen erzeugen elektromagnetische Strahlung Diese kann Geräte in der Nähe stören, z.b. Fernseher des Nachbarn Funkfernbedienung von Fahrzeugen Funkmikrofone Elektrische Anlagen und elektronische Geräte ohne Funk Aber auch unsere Geräte können gestört werden Deswegen müssen diese geschützt werden 4 / 26

5 Prüfungsfrage TK103 A B C D Welche Reaktion ist angebracht, wenn im TV- Rundfunk beim Nachbarn nicht mit den zur Verfügung stehenden Mitteln beseitigt werden können? Sie benachrichtigen ihren Amateurfunkverband. Der Nachbar sollte höflich darauf hingewiesen werden, dass es an seiner eigenen Einrichtung liegt. Der Nachbar sollte darauf hingewiesen werden, dass Sie hierfür nicht zuständig sind. Sie empfehlen dem Nachbarn höflich, sich an die Bundesnetzagentur zur Prüfung der Störungsursache zu wenden. 5 / 26

6 Prüfungsfrage TK103 A B C D Welche Reaktion ist angebracht, wenn im TV- Rundfunk beim Nachbarn nicht mit den zur Verfügung stehenden Mitteln beseitigt werden können? Sie benachrichtigen ihren Amateurfunkverband. Der Nachbar sollte höflich darauf hingewiesen werden, dass es an seiner eigenen Einrichtung liegt. Der Nachbar sollte darauf hingewiesen werden, dass Sie hierfür nicht zuständig sind. Sie empfehlen dem Nachbarn höflich, sich an die Bundesnetzagentur zur Prüfung der Störungsursache zu wenden. 5 / 26

7 Elektro-Magnetische Verträglichkeit von Geräten 3 Schutzanforderungen (1) Geräte müssen so beschaffen sein, dass bei vorschriftsgemäßer Installierung, angemessener Wartung und bestimmungsgemäßem Betrieb gemäß den Angaben des Herstellers in der Gebrauchsanweisung 1 die Erzeugung elektromagnetischer begrenzt wird, dass ein bestimmungsfähiger Betrieb von Funk und Telekommunikationsgeräten sowie sonstigen Geräten möglich ist, 2 die Geräte eine angemessene Festigkeit gegen elektromagnetische aufweisen, so dass ein bestimmungsgemäßer Betrieb möglich ist. 6 / 26

8 Im 7 des AFuG steht etwas zu den Schutzanforderungen und EMV geschrieben Genaueres dazu findet sich auch im 17 des AFuV 7 / 26

9 Was sind? Und was hilft dagegen? sind unerwünschte Ausstrahlung (wie z.b. Oberwellen oder Nebenaussendungen) Um zu vermeiden, kann man Filter verwenden Man kann auch mit Filtern gegen vorgehen Gesetzlich vorgeschriebene maximale Störleistung von Nebenaussendungen außerhalb des Amateurfunkbands Bis 25 W über 25 W Kurzwellensender: max. +4 dbm > 40 db gedämpft VHF-/UHF-Sender: max. -16 dbm > 60 db gedämpft 8 / 26

10 Video Oberwellen 9 / 26

11 Prüfungfrage TK104 A B C D Bei der Überprüfung des Ausgangssignals eines Senders sollte die Dämpfung der Oberwellen mindestens den geltenden Richtwerten entsprechen. 30 db betragen. 100 db betragen. 20 db betragen. 10 / 26

12 Prüfungfrage TK104 A B C D Bei der Überprüfung des Ausgangssignals eines Senders sollte die Dämpfung der Oberwellen mindestens den geltenden Richtwerten entsprechen. 30 db betragen. 100 db betragen. 20 db betragen. 10 / 26

13 Wo störts denn? Aber wo stört es denn nun? 11 / 26

14 Wo störts denn? Abb. 1: Mögliche Einstrahlungspunkte (von DM7MD ) 12 / 26

15 Was stört uns? Intermodulationen (Übersteuern der Mischstufe durch mehrere, zu starke Signale) Diese erzeugen dann Phantomsignale Zustopfeffekte 13 / 26

16 Prüfungsfrage TK101 A B C D Wie äußert sich das Zustopfen bzw. Blockierung eines Empfängers? Durch das Auftreten von Pfeifstellen im gesamten Abstimmungsbereich. Durch den Rückgang der Empfindlichkeit und ggf. das Auftreten von Brodelgeräuschen. Durch eine zeitweilige Blockierung der Frequenzeinstellung. Durch Empfindlichkeitssteigerung. 14 / 26

17 Prüfungsfrage TK101 A B C D Wie äußert sich das Zustopfen bzw. Blockierung eines Empfängers? Durch das Auftreten von Pfeifstellen im gesamten Abstimmungsbereich. Durch den Rückgang der Empfindlichkeit und ggf. das Auftreten von Brodelgeräuschen. Durch eine zeitweilige Blockierung der Frequenzeinstellung. Durch Empfindlichkeitssteigerung. 14 / 26

18 Vorbeugende Maßnahmen Sendeanlage so weit weg von Empfangsantennen wie möglich aufbauen Eine Richtantenne mit geringem vertikalen Öffnungswinkel auf dem Dach ist ein guter Anfang Anpassen der Sendeleistung 15 / 26

19 Es gilt zwei Bereiche zu beachten: Expositionsbereich 1 (Vom Funker kontrollierbarer Bereich) und Expositionsbereich 2 (Öffentlicher Bereich) Es gibt festgelegte Grenzwerte und Formeln der BNetzA zur Berechnung des sabstandes Diverse Software zur Berechnung der sabstände Für eine ortsfeste Antenne ist (ab 10W EIRP) eine Selbsterklärung vor Betriebsaufnahme abzugeben 16 / 26

20 sabstand sabstand 30 PEIRP [W ] r = E[ V m ] Grenzwerte für Frequenzbereich Elektrische Feldstärke 0,1-1 MHz E = 87 V m 1-10 MHz E = 87 V f m MHz E = 28 V m Grenzwerte aus MHz E = 1, 375 f V m über 2000 MHz E = 61 V m 26. BImSchV 17 / 26

21 Abb. 2: Grenzwerte der Elektrischen Feldstärke (von Bundesnetzagentur ) 18 / 26

22 Leistungsgewinnfaktoren und Reduzierungsfaktoren Leistungsgewinnfaktoren oder in dbi Dipol 1,64 2,15 dbi λ/4 - Strahler 3,28 5,15 dbi Betriebsart Reduzierungsfaktor SSB 1 : 6 = 0, 167 CW 1 : 4 = 0, 25 FM (RTTY, SSTV) 1 Reduzierungsfaktoren sind Effektivwerte der maximalen Feldstärke gemittelt über ein 6-Minuten Intervall 19 / 26

23 Prüfungsfrage TL209 Sie möchten den -sabstand für die Antenne Ihrer Amateurfunkstelle für das 10-m-Band und die Betriebsart RTTY berechnen. Der Grenzwert im Fall des es beträgt 28 V/m. Sie betreiben einen Dipol, der von einem Sender mit einer Leistung von 100W über ein Koaxialkabel gespeist wird. Die Kabeldämpfung sei vernachlässigbar. Wie groß muss der sabstand sein? A 5,01m B 1,96m C 2,50m D 13,7m 20 / 26

24 Prüfungsfrage TL209 Sie möchten den -sabstand für die Antenne Ihrer Amateurfunkstelle für das 10-m-Band und die Betriebsart RTTY berechnen. Der Grenzwert im Fall des es beträgt 28 V/m. Sie betreiben einen Dipol, der von einem Sender mit einer Leistung von 100W über ein Koaxialkabel gespeist wird. Die Kabeldämpfung sei vernachlässigbar. Wie groß muss der sabstand sein? A 5,01m B 1,96m C 2,50m D 13,7m 20 / 26

25 Gesetze und Vorschriften, wohin man schaut Selbstgebaute Geräte müssen den VDE-Bestimmungen entsprechen Für den Bau von Antennenanlagen gelten die Bauverordnungen des jeweiligen Landes Des Weiteren sind die Blitzschutzbestimmungen zu beachten 21 / 26

26 sanforderungen Berührungsschutz Schutzkleinspannung & Funktionskleinspannung Schutzisolierung Schutztrennung Schutz durch Abschalten 22 / 26

27 Antennenerdung Alle leitfähigen Teile der Antennenanlage müssen geerdet werden Werkstoff Abmessungen oder Art Kupfer 16mm 2, blank oder isoliert Aluminium 25mm 2, isoliert, in Innenräumen auch blank Stahl 50mm 2, verzinkt, z.b. Band 20mm 2, 5mm Volldraht oder mehrdrähtig, aber nicht feindrähtig Kennzeichnung der Erdleiter: grün-gelb 23 / 26

28 Blitzschutz Antennenanlagen müssen gegen Blitze geschützt werden Der Mast muss auf dem kürzestem Weg mit einer fachlich korrekt installierten Gebäudeblitzschutzanlage verbunden werden Als Blitzschutzerder darf jeder ordnungsgemäß verlegter Fundamenterder verwendet werden Außenleiter von Koaxkabeln (Abschirmung) müssen über einen Potentialausgleichsleiter ordnungsgemäß mit Erde verbunden werden Abb. 3: Funkenstrecke bei selbststrahlenden Sendemasten (von (Japanische Zeichen nicht darstellbar) cb) 24 / 26

29 Prüfungsfrage TL301 Unter welchen Bedingungen darf das Standrohr einer Amateurfunkantenne auf einem Gebäude mit einer vorhandenen Blitzschutzanlage verbunden werden? A Wenn die vorhandene Blitzschutzanlage fachgerecht aufgebaut ist und das Standrohr mit ihr auf dem kürzesten Wege verbunden werden kann. B Nach den geltenden Vorschriften muss das Standrohr der Amateurfunkantenne mit einer vorhandenen Gebäude- Blitzschutzanlage verbunden werden. C Nach den geltenden Vorschriften muss immer eine eigene Blitzschutzanlage für eine Amateurfunkantenne aufgebaut werden. D Die Bedingung ist ein ausreichend großer Querschnitt für die Verbindungsleitung zur Blitzschutzanlage. 25 / 26

30 Prüfungsfrage TL301 Unter welchen Bedingungen darf das Standrohr einer Amateurfunkantenne auf einem Gebäude mit einer vorhandenen Blitzschutzanlage verbunden werden? A Wenn die vorhandene Blitzschutzanlage fachgerecht aufgebaut ist und das Standrohr mit ihr auf dem kürzesten Wege verbunden werden kann. B Nach den geltenden Vorschriften muss das Standrohr der Amateurfunkantenne mit einer vorhandenen Gebäude- Blitzschutzanlage verbunden werden. C Nach den geltenden Vorschriften muss immer eine eigene Blitzschutzanlage für eine Amateurfunkantenne aufgebaut werden. D Die Bedingung ist ein ausreichend großer Querschnitt für die Verbindungsleitung zur Blitzschutzanlage. 25 / 26

31 Sendeanlage muss mechanisch gesichert werden Windlast ist zu beachten Kraft auf eine Antennenanlage F A = p A Sendeanlagen dürfen im KFZ installiert werden Dafür immer Herstellerangaben beachten Um zu vermeiden, Antenne und Antennenkabel möglichst weit weg von Fahrzeugelektronik installieren 26 / 26

32 /Links [1] Moltrecht B/V 14: [2] Moltrecht E 18: [3] Wikipedia DE: / 26