Als Herausforderung bei der EMV-Systemsimulation mit realen Kabelbäumen von Mess- und Prüfverfahren von Kfz-Komponenten müssen reale Kabelbäume durch stochastische Kabelbaummodelle hinreichend gut modelliert und die Gesamtsimulation der Verfahren in akzeptabler Zeit durchgeführt werden können. Zur Modellierung von realen Kabelbäumen wird ein bereits bekanntes stochastisches Kabelbaummodell ausgewählt, modifiziert und dessen Parameter definiert. Die mit dem zugrunde liegenden Algorithmus erzeugten Kabelbaumgeometrien sind prinzipbedingt frei von geometrischen Konflikten. Zur Messung realer Kabelbäume wird ein neuartiger Kabelbaummessplatz entwickelt, mit dem eine vollautomatische, echte 32-Tor Netzwerkanalyse bis 1 GHz möglich ist. Mit dem Messplatz werden systematisch reale Kabelbäume unter statistischen Gesichtspunkten vermessen. Anhand der Messungen wird die korrekte Simulationsvorhersage des Kabelbaummodells bestätigt. Zum weiteren Verständnis des stochastischen Kabelbaummodells wird eine Parameterstudie durchgeführt. Es zeigt sich, dass der Kabelbaumalgorithmus durch eine universelle Lochwechselkonstante und eine für jede Kabelbaumkonfiguration charakteristischen Dichte einfach eingestellt werden kann. Für drei ausgewählte EMV-Mess- und Prüfverfahren für Kfz-Komponenten werden Konzepte zur Partitionierung und zur zeiteffizienten Simulation vorgestellt. Für die leitungsgeführte Störemission wird der Aufbau in drei Teile zerlegt und mit geeigneten Simulationsmethoden berechnet. Die Teile werden im Rahmen einer Monte-Carlo-Systemsimulation zusammengeschaltet. Die statistisch ausgewertete Störspannung am Ausgang der Bordnetznachbildung stimmt gut mit Messungen überein. Zur Simulation der gestrahlten Emission wird ein zeiteffizientes Verfahren vorgestellt, bei dem der Aufbau mittels des Huygensprinzips partitioniert wird, damit jeder Teil mit einer geeigneten Simulationsmethode berechnet werden kann. Simulationsvorhersage und Messung der statistisch ausgewerteten Antennenfußpunktspannung stimmen für die zwei durchgeführten Beispiele gut überein. Als EMV-Prüfverfahren wird eine neuartige Methode zur Simulation der BCI-Methode vorgestellt. Das messtechnisch erstellte Zangenmodell enthält wesentliche parasitäre Eigenschaften und kann für Kabelbäume mit beliebig vielen Adern verwendet werden. Ein Beispiel gemäß einem BCI-Normaufbau zeigt eine sehr gute Übereinstimmung zwischen Simulationsvorhersage und Messung.

    Two major challenges to simulations of automotive EMC emission and susceptibility tests with real cable bundles are the realistic modelling of cable bundles by stochastic cable bundle models and the simulation times which are practical during the development of an automotive electronic product. In the present work, a known stochastic cable bundle model is chosen, modified and its parameters defined. By principle of the algorithm, the generated cable bundle geometries cannot exhibit any geometric conflicts. In order to measure real cable bundles, a novel cable bundle testbench is developed. It allows to perform a fully automated network analysis with 32 ports up to a frequency of 1 GHz. In a systematic way, real cable bundles are measured under stochastic considerations. The measurement data verifies the correct prediction of the cable bundle model. Further, a parameter study shows that the model is governed by one universal constant which describes the stochastics of the cable bundle and by a characteristic density which is directly related to the cable bundle geometry. Three automotive EMC emission and susceptibility test methods for time efficient simulations are presented. The setup for conducted emission is partitioned in three parts of which each is simulated via its best fitting numerical simulation method. The parts are connected together as a system simulation via a Monte-Carlo-analysis. The statistically analyzed voltage at the output of the line impedance stabilization network is in very good agreement to respective measurements. In order to simulate the radiated emission a novel method is presented, where the setup is partitioned by the use of Huygens principle. A clever arrangement of all necessary calculation steps results in time efficient simulations during product development. For two different examples, the simulated prediction of the antenna voltage is in very good agreement with respective measurements. As susceptibility test the BCI-test is chosen and a novel method for its simulation is presented. The current clamp is modelled via measurement and includes all relevant parasitics. It can be mathematically expanded to any number of cable bundle wires. An example setup in accordance to a BCI-standard shows very good agreement between the prediction of the simulation and the respective measurement.


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    Titel :

    EMV-Systemsimulation mit realen Kabelbäumen von Mess- und Prüfverfahren für Kfz-Komponenten


    Beteiligte:
    Gonser, Markus (Autor:in)

    Erscheinungsdatum :

    2011


    Format / Umfang :

    230 Seiten, Bilder, Tabellen, 84 Quellen



    Medientyp :

    Hochschulschrift


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch




    EMV-Systemsimulation mit realen Kabelbäumen von Mess- und Prüfverfahren für Kfz-Komponenten

    Gonser, Markus | GWLB - Gottfried Wilhelm Leibniz Bibliothek | 2011




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