Juni 2024
Anwenderkongress Steckverbinder: EMV von SPE-Steckern und Anschlusskabeln – Simulation und Messung
Der Aufbau eines ungeschirmten Single-Pair-Ethernet- Kabels, kurz SPE-Kabels, das für eine spezielle Applikation (10Base-T1, 100Base-T1, 1000Base-T1) vorgesehen ist, wurde in Bezug auf seine Schirm-Eigenschaften untersucht. Das Kabel sowie der Messaufbau, der für eine spätere Evaluierung vorgesehen war, wurden als digitaler Zwilling in einem 3D Simulationsprogramm für elektromagnetische Wellen nachgebildet.
Durch die Nachbildung des Messaufbaus gemäß der Norm IEC 62153-4-9 war es möglich, die geforderten Eigenschaften des Abstrahlverhaltens und der Symmetrie entsprechend den einschlägigen Normen zu simulieren und mit den geforderten Grenzwerten zu vergleichen. Neben der Betrachtung des Verhaltens des Kabels mit nominalen Abmessungen wurde auch eine Toleranzanalyse anhand der zulässigen elektrischen Toleranzen vorgenommen.
Mit Hilfe der Visualisierung der elektrischen Felder konnten die Ursachen des gemessenen Abstrahlverhaltens identifiziert werden. Nach Erstellung eines Prototyps wurden die Kennwerte des SPE-Kabels im Labor mit dem Triaxialverfahren gemessen. Das Ergebnis der Messung lag zwischen den simulierten Werten der Nominal- und Worst-Case-Geometrie. Dadurch konnte das simulierte Schirm-Verhalten bestätigt werden.
Im folgenden Skript und in der PowerPoint-Präsentation werden die Ergebnisse der Analyse von Symmetrie und Schirmverhalten in SPE-Kabeln und -Steckverbindern präsentiert. Dabei wird die Verwendung von Simulation und Messungen sowie die Vorteile des Triaxialverfahrens hervorgehoben. Die Methoden ermöglichen einen effizienten Entwurfsprozess und liefern wichtige Erkenntnisse zur Qualität der Simulation.
Autoren:
- Dipl.-Ing. Ralf Damm, bda connectivity GmbH
- Dipl.-Ing. Bernhard Mund, bda connectivity GmbH
- Dr. Thomas Gneiting, AdMOS GmbH
- Dipl.-Ing. Ralf Tillmanns, Weidmüller GmbH & Co KG.