Reduktion von Adaptionseinflüssen bei der Charakterisierung von pulsförmigen Messgrößen

Matthias OHLROGGE, Testo Industrial Services GmbH

 

 

Im Rahmen der Charakterisierung von pulsförmigen Messgrößen treten, auf Grundlage der Flankensteilheit der Impulse, hohe Frequenzanteile im Signalspektrum auf. Die signalgetreue Übertragung und Charakterisierung dieser Impulse im Rahmen einer Kalibrierung erfordert deshalb den Anschluss des Impulsgenerators an etwaige Messgeräte über einen definierten Wellenleiter. Diese definierten Wellenleiter zur Ausgabe des Impulses wiederum sind bei aktuellen Generatoren nicht immer gewährleistet und werde zum Anschluss an etwaige Koppelnetzwerke im Zuge von EMV-Messungen auch nicht zwingend benötigt.

Dieser Sachverhalt führt allerdings dazu, dass die Kalibrierung der Impulsgeneratoren über geeignete Adaptionen an die definierten Wellenleiter der eingesetzten Messgeräte erfolgen muss. Hierbei ist es von hoher Bedeutung, dass etwaige Adaptionen, welche die Signalübertragung des Impulsgenerators auf ein wellenleitergebundenes System herstellen, keinen Einfluss auf die zu charakterisierende Signalform des Impulses aufweisen. Um dies sicherzustellen sind zwei Möglichkeiten denkbar.

Zum einen können Adaptionen gefertigt werden, die einen stark reduzierten Einfluss auf die Signalübertragung vorweisen. Dieser Ansatz ist problematisch, da die Forderung nach hinreichend kleinem Einfluss auf die Signalform technisch nicht immer erfüllt werden kann. Eine zweite Möglichkeit den Einfluss von eingesetzten Adaptionen zu reduzieren besteht in der mathematischen Korrektur der eingesetzten Adaptionen, dem sogenannten "Deembedding". Zur mathematischen Korrektur der Adaptionen werden zusätzliche Hilfsmessungen von bekannten Standards, zum Beispiel Kurzschluss und Leerlauf, benötigt über welche dann der Einfluss der Adapter berechnet und die anschließende Messung der Signalform korrigiert werden kann.

Im Rahmen dieses Vortrages sollen unterschiedliche Deembedding Verfahren vorgestellt und deren Einfluss erläutert werden. Des Weiteren soll ein Einblick in die Charakterisierung der eingesetzten Standards über elektromagnetische Feldsimulationen gegeben werden. Abschließend erfolgt eine Bewertung der erzielbaren Messunsicherheiten im Vergleich zu unkorrigierten Ansätzen unter Einsatz von Adaptionen mit reduziertem Einfluss.