Charakterisierung der elektrischen Unsymmetrie von komplexen Leitungsnetzen im Zeitbereich

Abstract:
Untersuchungen der Netzwerkeigenschaften, wie "Longitudinal Conversion Loss" (LCL), "Transverse Conversion Loss" (TCL) und andere wurden bislang mit Frequenzbereichsmethoden durchgeführt. Dies setzt sich für die Messverfahren von Störaussendungen, Kopplungen usw. fort. Bestimmte Netzwerkeigenschaften, die im Frequenzbereich nicht direkt gemessen werden können, wurden daher noch nicht erfasst. Dabei handelt es sich um z.B. den Ort von signifikanten Sprungstellen und der Reflexionsfaktor an diesen Diskontinuitäten. Für die Diskussion des Störpotenzials von Powerline Communications ist es besonders interessant, wo die Umwandlung des im Hinblick auf die Störaussendung vergleichsweise harmlosen Gegentakt-Modes in den Gleichtakt-Mode oder umgekehrt stattfindet. Dabei ist die Frage interessant, ob im typischen Powerline Netzwerk eine kontinuierliche Modenkonversion stattfindet, oder ob Punkte mit hoher Unsymmetrie das Geschehen prägen. Durch Messungen im Zeitbereich können solche ortsaufgelösten Analysen durchgeführt werden. Darüber hinaus besteht die Gefahr, dass sich bei den typischerweise langandauernden Frequenzbereichsmessmethoden während der Messzeit das Netzwerk ändert (Zu- und Abschalten von Verbrauchern) und es somit zu fehlerhaften Messergebnissen kommt. Die A/D-Wandler mit Abtastraten im GS/s- Bereich und DSP haben neuere Oszilloskope in den letzten Jahren für Zeitbereichsmessunge erschwinglich gemacht, so dass sie eine gute Alternative zu Frequenzbereichs-Messinstrumenten darstellen. Zeitbereichsmessverfahren wurden in der Vergangenheit und auch in der Gegenwart für Störaussendungsmessungen diskutiert. Hier soll die Frage angegangen werden, inwieweit Zeitbereichsmethoden auch für die Charakterisierung komplexer Netze verwendet werden können. Die Charakterisierung der Unsymmetrien von symmetrisch betriebenen Netzen (vor allem Telekommunikationsnetze) mittels der Kenngrößen LCL und/oder TCL ist in der Normung etabliert. In diesem Beitrag wird darüber hinaus dargestellt, dass durch Zeitbereichsmessungen zusätzlich zur Quantisierung der Unsymmetrie auch der Ort starker Unsymmetrien ermittelt werden kann. Aus der Kenntnis dieser Orte und des Typs solcher Unsymmetrien lassen sich direkt mögliche Maßnahmen zur Verbesserung der EMV von Netzen ableiten.