In hochintegrierten elektronischen Systemen oder bei Betrieb unter anspruchsvollen Umgebungsbedingungen können Verbindungskabel unbeabsichtigt als Koppelpfade oder parasitäre Antennen wirken. Ist die Schirmung unzureichend oder unterbrochen, können externe elektromagnetische Störungen die Signalqualität beeinträchtigen oder Datenströme verfälschen; gleichzeitig können schnelle Schaltsignale aus dem Kabel abstrahlen und benachbarte Funksysteme oder Baugruppen stören.
Normativer Rahmen und Frequenzbereich: Die Prüfungen an Kabeln und Steckverbindern erfolgen nach den Richtlinien der Norm SCTE 48-3 (SCTE 43-8) in der GTEM-Zelle im Frequenzbereich von 30 MHz bis 6 GHz. Die umfassenden Messkapazitäten des Labors von EMCTEST Technologies reichen bis 110 GHz für Schirmdämpfungsmessungen an planaren Materialien, technischen Textilien und geschirmten Gehäusen in der Absorberkammer (nach Standards wie IEEE 299 und MIL-STD-285).
Bedeutung der Qualifizierung des Gesamtsystems aus Kabel und Steckverbinder
Ein häufiger Fehler im EMV-Design besteht darin, sich ausschließlich auf die Nennwerte des Schirmgeflechts zu verlassen. In der Praxis liegen die kritischsten Schwachstellen an den mechanischen Übergängen: der Anbindung des Geflechts an das Steckergehäuse (Backshell), der Verschraubung fliegender Steckverbinder, der Leitfähigkeit von Dichtungen und dem Massekontakt an der Montageplatte.
Aus diesem Grund qualifiziert unser Labor den Kabelbaum als funktionales Gesamtsystem und bewertet das Zusammenspiel von Innenleitern, Schirmgeflechten, Kabelsteckverbindern und Flanschsteckverbindern.
Vorteile der GTEM-Zelle für die HF-Qualifizierung
Das Prüfverfahren nutzt die physikalischen Eigenschaften der GTEM-Zelle (Gigahertz Transverse Electromagnetic Cell). Diese Struktur erzeugt stabile, transversale elektromagnetische Wellen (TEM) und stellt sicher, dass der Prüfling homogen von einem definierten elektromagnetischen Feld durchflutet wird. Gegenüber ungeschirmten Messaufbauten verhindert die GTEM-Zelle parasitäre Reflexionen und unkontrollierte Raumresonanzen, was höchste metrologische Wiederholgenauigkeit gewährleistet.
Typologien untersuchbarer Produkte und Komponenten
Das Prüfangebot richtet sich an Kabelhersteller, Konfektionäre, Steckverbinderhersteller sowie F&E-Abteilungen in Hochzuverlässigkeitsbranchen:
| Produktkategorie | Anwendungsbeispiele | Untersuchte Leistungsmerkmale |
|---|---|---|
| Koaxialkabel und HF-Leitungen | Funkübertragungsleitungen, verlustarme Koaxialkabel, Hochgeschwindigkeits-Datenleitungen | Homogenität des Schirmgeflechts und Schirmwirkung bei Mikrowellenfrequenzen bis 6 GHz |
| Industrielle und militärische Mehraderkabel | Steuerbusleitungen, Fahrzeug-Bordnetze, Luftfahrt- und Marineverkabelung | Gesamtleistung des Außengeflechts und Gleichtaktunterdrückung auf den Innenleitern |
| Steckverbinder und mechanische Übergänge | Rundsteckverbinder für Schalttafeln, Kabelsteckverbinder, leitfähige Endgehäuse | Schirmkontaktierung, 360°-Rundumkontakt, Wirksamkeit leitfähiger EMV-Dichtungen |
| Schirmgeflechte, Schläuche und leitfähige Bänder | Schirmende Wärmeschrumpfschläuche, Metallbänder, flexible Kupfer-/Nickel-Geflechte | Materialvergleich und Frequenzstabilität der Schirmdämpfung |
Vergleichende Prüfmethodik
Die Bestimmung der Schirmdämpfung (SE - Shielding Effectiveness) erfolgt über ein vergleichendes Differenzverfahren bei fixer Geometrie:
- Erfassung des Referenzpegels: Die eingekoppelte HF-Leistung wird an einem ungeschirmten Referenzleiter gemessen, der an exakt derselben geometrischen Position in der GTEM platziert ist, um den Basispegel des Systems zu bestimmen.
- Messung am geschirmten System: Das geschirmte Prüfkabel samt Steckverbindern wird montiert und das verbleibende Reststörsignal unter identischen Frequenzen und Bedingungen erfasst.
- Berechnung der Schirmdämpfung: Die Dämpfung wird in Dezibel (dB) als direkte Differenz zwischen dem Referenzleistungspegel und dem am geschirmten Prüfling gemessenen Pegel ermittelt.
Interpretation der Ergebnisse und Prüfbericht
Zur zuverlässigen Bewertung hocheffektiver Schirmungen bietet die Messkette des Labors einen verifizierten Dynamikbereich (Dynamic Range) von mindestens 130 dB. Dadurch wird verhindert, dass das Grundrauschen des Messempfängers die tatsächliche Schirmwirkung des Prüflings verdeckt, insbesondere bei hohen Frequenzen.
Die Spektralanalyse liefert zwei entscheidende Bewertungskriterien:
- Mittlere Schirmdämpfung (SE mittel): Repräsentiert den globalen Dämpfungswert des Systems über das gesamte Prüfband (z. B. >50 dB im Mittel) und ermöglicht direkte Vergleiche zwischen verschiedenen Konstruktionsvarianten oder Liefervorschriften.
- Frequenzabhängiger Verlauf: Die Abtastung an über 1.000 Frequenzpunkten deckt frühzeitig parasitäre Resonanzen, Schirmlecks oder lokale Dämpfungseinbrüche auf, die ein einzelner Durchschnittswert nicht abbilden kann.
Der offizielle Prüfbericht umfasst:
- detaillierte Schirmdämpfungsdiagramme über der Frequenz;
- Mittel- und Extremwerte der Dämpfung im vereinbarten Frequenzband;
- Protokollierung der thermohygrometrischen Umgebungsbedingungen während der Messung;
- vollständige Fotodokumentation des Prüfaufbaus und der HF-Parameter.
Warum EMCTEST Technologies
EMCTEST Technologies verbindet fundierte messtechnische Kompetenz in der elektromagnetischen Verträglichkeit mit modernster HF-Schirmungsprüfung. Durch den Einsatz von GTEM-Zellen für Kabel und Komponenten sowie Absorberkammern für Strukturen bis 110 GHz unterstützen wir Hersteller sowohl bei formalen Konformitätsprüfungen als auch in F&E-Phasen zur Optimierung von Schirmungsmaterialien und Verkabelungsprozessen.
Fordern Sie eine technische Bewertung für Ihre Kabel an
Müssen Sie die Schirmdämpfung eines Kabels, eines Geflechts oder einer Steckverbindung qualifizieren? Senden Sie uns Ihre technischen Produktspezifikationen: Unser Fachteam erstellt einen maßgeschneiderten Prüfplan für Ihre Anforderungen.
