Page 1
HZ530
Near Field Probes
Benutzerhandbuch
User Manual
*5800489202*
5800489202
Version 02
Test & Measurement
Benutzerhandbuch / User Manual
Page 2
2
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
Page 3
Inhaltsverzeichnis
HZ530-Sondensatz für EMV-Diagnose ................................... 6
Technische Daten ..................................................................... 7
Allgemeines ............................................................................. 8
Wichtige Hinweise ................................................................... 9
Betriebsbedingungen ........................................................... 10
Gewährleistung ...................................................................... 10
Grundlagen der Messtechnik mit Nahfeldmesssonden ..... 11
Die H-Feld-Sonde ................................................................... 11
Die Hochimpedanzsonde ...................................................... 11
Der E-Feld-Monopol .............................................................. 10
Inbetriebnahme ...................................................................... 12
Sicherheitshinweis! ............................................................... 14
Applikationen für die Nahfeldsonden HZ 530 ..................... 15
Messung der Schirmdämpfung von Abschirmgehäusen .. 22
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
3
Page 4
Allgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung
HAMEG Messgeräte erfüllen die Bestimmungen der EMV Richtlinie. Bei der Konformitätsprüfung werden von HAMEG die gültigen Fachgrund- bzw. Produktnormen
zu Grunde gelegt. In Fällen wo unterschiedliche Grenzwerte möglich sind, werden
von HAMEG die härteren Prüf bedingun gen angewendet. Für die Störaussendung
werden die Grenzwerte für den Geschäfts- und Gewerbe bereich sowie für Kleinbetriebe angewandt (Klasse 1B). Bezüglich der Störfestigkeit finden die für den
Industrie bereich geltenden Grenzwerte Anwendung.
Die am Messgerät notwendigerweise angeschlossenen Mess- und Datenleitungen
beeinflussen die Einhaltung der vorgegebenen Grenzwerte in erheblicher Weise. Die
verwendeten Leitungen sind jedoch je nach Anwendungsbereich unterschiedlich. Im
praktischen Messbetrieb sind daher in Bezug auf Störaussendung bzw. Störfestigkeit
folgende Hinweise und Randbedingungen unbedingt zu beachten:
1. Datenleitungen
Die Verbindung von Messgeräten bzw. ihren Schnittstellen mit externen Geräten
(Druckern, Rechnern, etc.) darf nur mit ausreichend abgeschirmten Leitungen erfolgen. Sofern die Bedienungsanleitung nicht eine geringere maximale Leitungslänge
vorschreibt, dürfen Datenleitungen zwischen Messgerät und Computer eine Länge
von 3 Metern aufweisen. Ist an einem Geräteinterface der Anschluss mehrerer
Schnittstellenkabel möglich, so darf jeweils nur eines angeschlossen sein.
Bei Datenleitungen ist generell auf doppelt abgeschirmtes Verbindungskabel zu
achten. Als IEEE-Bus Kabel ist das von HAMEG beziehbare doppelt geschirmte
Kabel HZ72 geeignet.
2. Signalleitungen
Messleitungen zur Signalübertragung zwischen Messstelle und Messgerät sollten
generell so kurz wie möglich gehalten werden. Falls keine geringere Länge vorgeschrieben ist, dürfen Signalleitungen eine Länge von 3 Metern nicht erreichen.
Alle Signalleitungen sind grundsätzlich als abgeschirmte Leitungen (Koaxialkabel
- RG58/U) zu verwenden. Für eine korrekte Masseverbindung muss Sorge getragen werden. Bei Signalgeneratoren müssen doppelt abgeschirmte Koaxialkabel
(RG223/U, RG214/U) verwendet werden.
3. Auswirkungen auf die Messgeräte
Beim Vorliegen starker hochfrequenter elektrischer oder magnetischer Felder kann
es trotz sorgfältigen Messaufbaues über die angeschlossenen Messkabel zu Einspeisung unerwünschter Signalteile in das Messgerät kommen. Dies führt bei unseren
Messgeräten nicht zu einer Zerstörung oder Außerbetriebsetzung des Messgerätes.
Geringfügige Abweichungen des Messwertes über die vorgegebenen Spezifikationen hinaus können durch die äußeren Umstände in Einzelfällen jedoch auftreten
HAMEG Instruments GmbH
4
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
Dezember 1995
Page 5
KONFORMITÄTSERKLÄRUNG
DECLARATION OF CONFORMITY
DECLARATION DE CONFORMITE
Name und Adresse des Herstellers HAMEG Instruments GmbH
Manufacturer´s name and address Industriestraße 6
Nom et adresse du fabricant D - 63533 Mainhausen
Die HAMEG Instruments GmbH bescheinigt die Konformität für das Produkt
The HAMEG Instruments GmbH herewith declares conformity of the product
HAMEG Instruments GmbH déclare la conformite du produit
Bezeichnung / Product name / Designation:
Typ / Type / Type:
mit / with / avec:
Optionen / Options / Options:
mit den folgenden Bestimmungen / with applicable regulations / avec les directives suivantes
EMV Richtlinie 89/336/EWG ergänzt durch 91/263/EWG, 92/31/EWG
EMC Directive 89/336/EEC amended by 91/263/EWG, 92/31/EEC
Directive EMC 89/336/CEE amendée par 91/263/EWG, 92/31/CEE
Niederspannungsrichtlinie 73/23/EWG ergänzt durch 93/68/EWG
Low-Voltage Equipment Directive 73/23/EEC amended by 93/68/EEC
Directive des equipements basse tension 73/23/CEE amendée par 93/68/CEE
Angewendete harmonisierte Normen / Harmonized standards applied / Normes harmonisées utilisées
Sicherheit / Safety / Sécurité
EN 61010-1: 1993 / IEC (CEI) 1010-1: 1990 A 1: 1992 / VDE 0411: 1994
Überspannungskategorie / Overvoltage category / Catégorie de surtension: II
Verschmutzungsgrad / Degree of pollution / Degré de pollution: 2
Elektromagnetische Verträglichkeit / Electromagnetic compatibility / Compatibilité électromagnétique
EN 50082-2: 1995 / VDE 0839 T82-2
ENV 50140: 1993 / IEC (CEI) 1004-4-3: 1995 / VDE 0847 T3
ENV 50141: 1993 / IEC (CEI) 1000-4-6 / VDE 0843 / 6
EN 61000-4-2: 1995 / IEC (CEI) 1000-4-2: 1995 / VDE 0847 T4-2: Prüfschärfe / Level / Niveau = 2
EN 61000-4-4: 1995 / IEC (CEI) 1000-4-4: 1995 / VDE 0847 T4-4: Prüfschärfe / Level / Niveau = 3
EN 50081-1: 1992 / EN 55011: 1991 / CISPR11: 1991 / VDE0875 T11: 1992
Gruppe / group / groupe = 1, Klasse / Class / Classe = B
Near Field Sniffer Probes
HZ530
-
-
Datum /Date /Date Unterschrift / Signature /Signatur
23.01.1996
Dr. J. Herzog
Technical Manager
Directeur Technique
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
5
Page 6
HZ530-Sondensatz für EMV-Diagnose
SCALE = 10dB/DIV.
Typischer Frequenzverlauf Hochimpedanz
Sonde
SCALE = 10dB/DIV.
Typischer Frequenzverlauf E-Feld-Sonde
SCALE = 10dB/DIV.
Typischer Frequenzverlauf H-Feld-Sonde
6
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
Page 7
Technische Daten
Frequenzbereich:
100 kHz – ≥ 1000 MHz
(untere Grenzfreq. abhängig von Sondentyp)
Ausgangsimpedanz: 50 Ω
Anschluss: BNC-Buchse
Eingangskapazität: ca. 2pF (Hochimpedanzsonde)
Max. Eingangspegel: +10dBm (zerstörungsfrei)
1dB-Kompressionspunkt: -2dBm (frequenzabhängig)
Max. DC-Eingangsspg.: 20V
Versorgungsspannung: 6V DC
Versorgungsspanung durch Spektrum Analysator
oder 4 x 1.5 V Mignon Zelle
Stromaufnahme: ca. 8mA; H-Feld Sonde
ca. 15mA; E-Feld Sonde
ca. 24mA; Hochimpedanzsonde
Sondenmaße (BxHxL): 40 x 19 x 195 mm
Gehäuse: Kunststoff innen elektrisch geschirmt.
Lieferumfang: Transportkoffer, 1 H-Feld Sonde, 1 E-Feld Sonde,
1 Hochimpedanzsonde, 1 BNC-BNC Kabel
1 Spannungsversorgungskabel
Batterien (Typ Mignon) gehören nicht zum Lieferumfang
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
7
Page 8
Allgemeines
Die Sonden haben je nach Typ eine Bandbreite von 100kHz bis über
1000MHz. Sie sind in modernster Technologie aufgebaut, und GaAsFET sowie monolitische integrierte Mikrowellen Schaltungen (MMIC)
sorgen für Rausch armut, hohe Verstärkung und Empfindlichkeit. Der
Anschluss der Sonden an Spektrumanalysator, Messempfänger oder
Oszilloskop erfolgt über ein ca. 1,5m langes BNC-Koaxial Kabel. Die
in den Sonden schon eingebauten Vorverstärker (Verstärkung ca. 30
dB) erübrigen den Einsatz von externen Zusatzgeräten.
Die Sonden werden entweder durch einsetzbare Batterien/Akkus
be trie ben oder können direkt aus dem HAMEG Spektrumanalysator
HM5010 mit Spannung versorgt werden. Die schlanke Bauform
erlaubt guten Zugang zur zu prüfenden Schaltung auch in beengter Prüfum gebung. Mittels eines Akkusatzes hat jede Sonde eine
Betriebsdauer von ca. 20 - 30 Stunden.
Der HZ530-Sondensatz besteht aus drei aktiven Breitbandsonden für
die EMV-Diagnose bei der Entwicklung elektronischer Baugruppen
und Geräte auf Laborebene. Er enthält eine aktive Magnetfeldsonde (H-Feld-Sonde), einen aktiven E-Feld-Monopol und eine aktive
Hochimpedanzsonde. Die Sonden sind zum Anschluss an einen
Spektrum-Analyzer vorgesehen und haben daher einen koaxialen
Ausgang mit einem Wellenwiderstand von 50
H-Feld Sonde
Die H-Feld-Sonde gibt einen der magnetischen Wechsel-Feldstärke
proportionalen Pegel ab. Mit ihr können Störquellen in elektronischen
Baugruppen relativ eng lokalisiert werden und Abschirmungen auf
„undichte“ Stellen untersucht werden.
E-Feld Sonde
Der E-Feld-Monopol wird z.B. verwendet, um die Wirkung von
Abschirm maßnahmen zu prüfen. Mit ihm kann auch die Gesamtwirkung von Filtermaßnahmen beurteilt werden, soweit sie etwa
das Gerätegehäuse verlassende Kabel und Leitungen betreffen.
Ferner kann man mit dem E-Feld-Monopol Relativmessungen zu
Abnahmeprotokollen durchführen.
High-Impedanz Sonde
Die Hochimpedanzsonde ermöglicht eine Untersuchung des Störpegels auf einzelnen Kontakten oder Leiterbahnen. Sie belastet den
zu prüfenden Messpunkt mit nur 2pF. Dadurch kann direkt in der
Schaltung gemessen werden, ohne nennenswerte Veränderungen
der Verhältnisse durch den Messeingriff.
Ω.
8
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
Page 9
Wichtige Hinweise
Allgemeines
Sofort nach dem Auspacken sollten die Sonden auf mechanische
Beschädigungen und lose Teile im Innern überprüft werden. Falls
ein Transportschaden vorliegt, ist sofort der Lieferant zu informieren.
Die Sonden dürfen dann nicht in Betrieb gesetzt werden.
Symbole
Sicherheit
Die Sonden haben das Werk in sicherheits technisch einwandfreiem
Zustand verlassen. Sie entsprechen damit auch den Bestimmungen
der europäischen Norm EN 61010-1 bzw. der internationalen Norm
IEC 1010-1. Um diesen Zustand zu erhalten und einen gefahrlosen
Betrieb sicherzustellen, muss der Anwender die Hinweise und
Warnver merke beachten, die in dieser Bedienungs anleitung, im
Testplan und in der Service-Anleitung enthalten sind.
Wenn anzunehmen ist dass ein gefahrloser Betrieb nicht mehr möglich ist, so ist so sind die Sonden außer Betrieb zu setzen und gegen
unabsichtlichen Betrieb zu sichern. Diese Annahme ist berechtigt,
Bedienungsanleitung beachten
Hochspannung
Erde
• wenndieSondensichtbareBeschädigungenhat,
• wenndieSondenloseTeileenthalten,
• wenndieSondennichtmehrarbeiten,
• nachlängererLagerungunterungünstigenVerhältnissen
(z.B. im Freien oder in feuchten Räumen),
• nachschwerenTransportbeanspruchungen
(z.B. mit einer Verpackung, die nicht den Mindestbedin gungen von Post, Bahn oder Spedition entsprach).
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
9
Page 10
Betriebsbedingungen
Der zulässige Umgebungstemperaturbereich während des Betriebs
reicht von +10°C... +40°C. Während der Lagerung oder des Transports darf die Temperatur zwischen -40°C und +70°C betragen. Hat
sich während des Transports oder der Lagerung Kondenswasser
gebildet, müssen die Sonden ca. 2 Stunden akklimatisiert werden,
bevor sie in Betrieb genommen werden. Die Sonden sind zum Gebrauch in sauberen, trockenen Räumen bestimmt. Die Betriebslage
ist beliebig.
Gewährleistung
Unsere Geräte unterliegen einer strengen Qualitätskontrolle. Jedes
Gerät durchläuft vor dem Verlassen der Produktion einen 10-stündi
gen „Burn in-Test“. Anschließend erfolgt ein umfangreicher Funktions- und Qualitätstest, bei dem alle Betriebsarten und die Einhaltung
der technischen Daten geprüft werden. Die Prüfung erfolgt mit
Prüfmitteln, die auf nationale Normale rückführbar kalibriert sind. Es
gelten die gesetzlichen Gewährleistungsbestimmungen des Landes,
in dem das Produkt erworben wurde. Bei Beanstandungen wenden
Sie sich bitte an den Händler, bei dem Sie das Produkt erworben
haben.
Das Produkt darf nur von dafür autorisiertem Fachpersonal
geöffnet werden. Vor Arbeiten am Produkt oder Öffnen des
Produkts ist dieses von der Versorgungsspannung zu trennen, sonst besteht das Risiko eines elektrischen Schlages.
-
10
Abgleich, Auswechseln von Teilen, Wartung und Reparatur darf nur
von autorisierten Fachkräften ausgeführt werden. Werden sicher
heitsrelevante Teile (z.B. Netzschalter, Netztrafos oder Sicherungen)
ausgewechselt, so dürfen diese nur durch Originalteile ersetzt wer
den. Nach jedem Austausch von sicherheitsrelevanten Teilen ist eine
Sicherheitsprüfung durchzuführen (Sichtprüfung, Schutzleitertest,
Isolationswiderstands-, Ableitstrommessung, Funktionstest). Damit
wird sichergestellt, dass die Sicherheit des Produkts erhalten bleibt.
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
-
-
Page 11
Grundlagen der Messtechnik mit Nahfeldmesssonden
Die H-Feld-Sonde
Die H-Feld-Sonde gibt einen der magnetischen Wechsel-Feldstärke
proportionalen Pegel an das angeschlossene Messsystem ab. Mit
ihr können Störquellen in elektronischen Baugruppen relativ eng
lokalisiert werden. Dies hat seine Ursache darin, dass moderne
elektronische Baugruppen als Störer meist niederohmig wirken
(relativ kleine Spannungs änderungen bei entsprechend großen
Stromänderungen). Die abgestrahlten Störungen beginnen daher
an ihrer Quelle zunächst überwiegend mit einem magnetischen
Wechselfeld. Da beim Übergang vom Nah- zum Fernfeld das
Verhältnis vom magnetischen zum elektrischen Feld die 377 0hm
Wellenwiderstand des freien Raumes erreichen muss, nimmt das
H-Feld zunächst mit der dritten Potenz des Abstandes vom Störer
ab. Eine Verdoppelung des Abstandes bedeutet ein Abnehmen
des Feldes auf ein Achtel.
Beim praktischen Gebrauch der H-Feld-Sonde bemerkt man deshalb
ein sehr starkes Ansteigen des Pegels bei Annäherung an den Störer.
Beim Absuchen einer Baugruppe mit der H-Feld-Sonde fallen die
Störer daher sofort auf. Es kann z.B. schnell festgestellt werden,
welcher IC stark stört und welcher nicht. Ferner kann hierbei auf
einem Spektrumanalysator erkannt werden, wie sich die Störleistung
über den Frequenzbereich verteilt. Somit kann man Bauelemente,
die aus EMV-Gründen weniger geeignet sind, schon früh in der
Entwicklung eliminieren. Die Wirkung von Gegenmaßnahmen
lässt sich qualitativ gut beurteilen. Man kann Abschirmungen auf
„undichte“ Stellen untersuchen, und Kabel oder Leitungen auf
mitgeführte Störleistungen absuchen.
Die Hochimpedanzsonde
Die Hochimpedanzsonde ermöglicht eine Untersuchung des Störpegels auf einzelnen Kontakten oder Leiterbahnen. Sie ist sehr
hochohmig (Isolationswiderstand des Leiterplattenmaterials) und
belastet den zu prüfenden Messpunkt mit nur 2pF. Dadurch kann
direkt in der Schaltung gemessen werden, ohne nennenswerte
Veränderungen der Verhältnisse durch den Messeingriff.
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
11
Page 12
Es kann z.B. die Wirkung von Filter- und Abblockmaßnahmen
quantitativ gemessen werden. Es können einzelne Anschlüsse
von IC’s als Störer identifiziert werden. Innerhalb von Leiterplatten
können problematische Leiterbahnen ermittelt werden. Mit dieser
Sonde kann man jeden einzelnen Punkt einer Schaltung direkt dem
Spektrumanalysator zugänglich machen.
Die niedrige Eingangskapazität und der flache Amplitudenverlauf der
Hochimpedanzsonde macht sie auch hervorragend zur Messung
von Frequenzen und Signalanteilen bis in den GHz-Bereich mittels
eines Oszilloskopes nutzbar. Die geringe Belastung wird unter Anderem durch Einsatz eines kapazitiven Spannungteilers am Eingang
der Sonde und den nachfolgenden Verstärker erreicht. Trotz des
eingebauten Verstäkers hat die Sonde jedoch eine Abschwächung
von ca. 30dB auf.
Der E-Feld-Monopol
Der E-Feld-Monopol hat von allen drei Sonden die höchste Empfindlichkeit. Er ist so empfindlich, dass man ihn ohne weiteres als
Antenne zum Radio- oder Fernsehempfang benutzen könnte. Daher
kann man mit ihm die Gesamtabstrahlung einer Baugruppe oder
eines Gerätes beurteilen.
Er wird z.B. verwendet, um die Wirkung von Abschirmmaßnahmen
zu prüfen. Mit ihm kann auch die Gesamtwirkung von Filtermaßnahmen beurteilt werden, soweit sie etwa das Gerätegehäuse
vorlassende Kabel und Leitungen betreffen, und damit die Gesamtabstrahlung beeinflussen. Ferner kann man mit dem E-FeldMonopol Relativmessungen zu Abnahmeprotokollen durchführen.
Dies macht es möglich, erforderliche Nachbesserungen so gezielt
auszuführen, dass man bei der Abnahmeprüfung nicht ein zweites
Mal durchfällt. Ferner können Abnahmeprüfungen so gut vorbereitet
werden, dass man im allgemeinen vor Überraschungen sicher ist.
Inbetriebnahme
12
Vor Beginn der ersten Messung mit den Sonden HZ530 sind die
Hochimpedanzsonde und die E-Feld-Sonde mit den notwendigen
Antennen zu versehen. Diese befinden sich in Form von ca. 0.8mm
starken, geraden Drähten in einem kleinen Plastikbeutel im Transportkoffer des Sondensatzes. Das Einstecken der Antennen erfolgt
mittels einer Zange und unter Anwendung von sanfter Gewalt.
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
Page 13
Die Öffnung zur Aufnahme der Antenne befindet sich jeweils im
verjüngten vorderen Teil der Sonde. Die kurze Tastspitze ist für die
Hochimpedanzsonde vorgesehen. Die längere Antenne wird für die
E-Feld-Sonde verwendet. Je nach vorgesehenem Frequenzbereich
kommt die kürzere (ca. 6.5cm) oder längere (9.5cm) Antenne zum
Einsatz.
Anschließend wird die Spannungsversorgung der Sonden sichergestellt. Beim Einsatz eines HM5010/5011 kann dies direkt, mittels
des mitgelieferten Spezialkabels, aus dem Spektrumanalysator
geschehen. Batterien sind dann nicht erforderlich. Wird ein anderer Spektrumanalysator, ein Oszilloskop oder ein Messempfänger
für die Messungen verwendet, so erfolgt die Versorgung durch 4
Mignon-Zellen entweder in Form von Batterien oder entsprechender
wiederaufladbarer Akkus.
Zu Beginn der Messung ist die jeweils verwendete Sonde mittels
des neben dem BNC-Anschluss befindlichen Schalters in Betrieb zu
nehmen. Dies ist unabhängig davon ob die Sonde durch Batterien
oder den Spektrum-Analysator versorgt wird. Auf jeden Fall sollte
man bei Verwendung von Batterien bei Nichtgebrauch der Sonden
die Spannungsversorgung abschalten. Im Normalfall hat ein Satz
Batterien eine Lebensdauer von ca. 20-30 Stunden.
Der Anschluss der Sonden an Spektrumanalysator, Messempfänger
oder Oszilloskop erfolgt durch ein mitgeliefertes BNC-Kabel von ca.
1.5 m Läge. Dies ermöglicht im Allgemeinen genügend Spielraum
für die notwendigen Messungen. Sollte aus besonderen Gründen
ein längeres Kabel verwendet werden, sind Abweichungen des
Amplitudenganges bei höheren Frequenzen möglich.
Im Normalfall werden die Sonden in Verbindung mit einem Spektrumanalysator betrieben. Diese Geräte besitzen üblicherweise
eine Eingangsimpedanz von 50 Ω. Dadurch ist ein korrekter Ab-
schluss der Sonden gewährleistet. Wird ein Oszilloskop oder
ein Messempfänger mit abweichendem Eingangswiderstand
angeschlossen, so ist unbedingt auf korrekten Abschluss der
Sonden zu achten. Ansonsten ergeben sich erhebliche, nicht
abschätzbare Beeinflussungen des Frequenzganges.
Die Sonden sind auf Grund Ihrer elektrischen Charakteristika für
unterschiedliche Prüfungen vorgesehen. Die E-Feld-Sonde wird
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
13
Page 14
im Allgemeinen für Messungen im Abstand von 1m bis 1.5m
vom zu untersuchenden Objekt eingesetzt. Die dabei ermittelten
Störfrequenzen lassen sich mit der H-Feld-Sonde im Nahbereich
der Störquelle lokalisieren. Die Hochimpedanzsonde ermöglicht
anschließend die exakte Eingrenzung der Störquelle und die gezielte
Beurteilung der getroffenen Maßnahmen.
Die E-Feld-Sonde ist auf Grund Ihrer Eigenschaften nicht für Messungen innerhalb eines Gerätes oder direkt an spannungsführenden
Teilen einer Schaltung vorgesehen. Elektrischer Kontakt der Antenne
mit spannungsführenden Schaltungsteilen (DC max. 20V; AC max.
+10dBm) kann zur Zerstörung des eingebauten Vorverstärkers
führen. Die genannten Grenzwerte gelten auch für die Hochimpedanzsonde, hier ist jedoch elektrischer Kontakt für die Messung im
Rahmen der vorgegebenen Grenzwerte vorgesehen.
Sicherheitshinweis!
Grundsätzlich ist die Messung an spannungsführenden
Schaltungsteilen mit Spannungen höher als 40V mit den
Sonden nicht zulässig. Da zu einem erheblichen Teil am
geöffneten Gerät gemessen wird, ist Voraussetzung, dass
der Benutzer mit den dabei auftretenden Gefahren vertraut
ist. Netzbetriebene Geräte müssen bei der Messung über
einen Sicherheitstrenntransformator galvanisch vom Netz
getrennt werden (erdfrei) .
14
Es sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, dass mit den
Sonden keine quantitativen Messungen durchgeführt werden können. Eine auf den Messergebnissen direkt beruhende Berechnung
der Störstrahlung zur Verwendung bei Abnahmeuntersuchungen
ist nicht möglich. Der Sondensatz ist als Hilfsmittel zur qualitativen
Erfassung von Störfrequenzen im Rahmen von entwicklungsbegleitenden Messungen entwickelt worden. Die Aussagekraft der
erzielten Messergebnisse ist stark von den jeweiligen Randbedingungen der Messungen abhängig.
Denken auch Sie an unsere Umwelt. Zur Spannungsversorgung der
Sonden sollten Sie möglichst das mitgelieferte Versorgungskabel
einsetzen. Ist dies nicht möglich, sollten wiederaufladbare Akkus
verwendet werden. Bei der Verwendung von Batterien stellen Sie
bitte die sachgerechte Entsorgung sicher.
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
Page 15
Applikationen für die Nahfeldsonden HZ 530
Praxisorientierte Auswahl von Signalleitungsfiltern
Die durch die ständig steigende Arbeitsgeschwindigkeit moderner
Digitallogik über proportional wachsenden EMV-Probleme werden
seit dem 01.01.1996 allen Anbietern elektrischer und elektronischer
Produkte drastisch vor Augen geführt. Die neue Gesetzgebung
verschärft zwar nicht die Störstrahlungsproblematik, macht aber
die Auseinandersetzung mit diesen Gegebenheiten zur Pflicht für
jeden Entwickler.
Die Zeiten, in denen man die Lösung der Störstrahlungsproblematik
einfach der EMV-Abteilung überlassen konnte, oder ein Produkt,
welches nicht direkt durch Störstrahlungsprobleme auffiel unter
EMV-Gesichtspunkten als quasi in Ordnung einstufte, sind längst
vorbei. Jeder Entwickler muss heute schon vom Beginn des Entwurfs an EMV-Gesichtspunkte mitverfolgen, wenn später bei der
Abnahme ein Erfolg überhaupt möglich sein soll. Leiterplatten müssen heute anders entworfen werden als noch vor wenigen Jahren.
Eine vernünftige Breitbandentkopplung der Versorgungsspannung
muss schon als Stand der Technik angesehen werden.
Aber auch der Bereich der Signalleitungen kann nicht mehr so bleiben wie früher. Digitale Signale haben Spektren, deren Bandbreite
ungefähr
entspricht. Die Flankenzeit tr ist also der bestimmende Faktor. Je
kürzer die Flankenzeit, desto größer die Bandbreite. Hierbei ist nicht
die tabellarisch angegebene Bandbreite entscheidend, sondern nur
die tatsächlich vorhandene. Diese kann sich von der angegebenen
sehr erheblich unterscheiden. Das hat seinen Grund darin, dass der
tabellarische Wert sich meistens auf kapazitive Vollast bezieht. In
den meisten praktischen Fällen liegt diese Last aber nicht vor. Eine
überschlägige Umrechnung ist recht einfach: Halbe kapazitive Last
bedeutet doppelte Flankengeschwindigkeit.
Ein Beispiel möge dies verdeutlichen: ein Mikroprozessor ist mit
2ns Anstiegszeit der Flanke angegeben. Die zugrunde gelegte Last
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
B=1/(tr•
π)
15
Page 16
ist 150 pF. Wenn nun ein Signal dieses Prozessors mit nur einem
CMOS-Gatter, also ca. 12,5 pF, belastet wird, heißt dies, dass die
Flanke etwa zwölfmal schneller wird. Es muss ein Wert von unter
200 ps erwartet werden. Rechnet man dies in die entsprechende
Bandbreite des Spektrums um, so erhält man 1,6 GHz. Auch in
praktischen Aufbauten, in denen noch etwas Schaltungskapazität
hinzukommt, kann man tatsächlich Bandbreiten von über 1000 MHz
messen.
Unter EMV-Gesichtspunkten betrachtet ist dies natürlich äußerst
schädlich. Die tatsächliche Flankengeschwindigkeit kann man aber
auch bei modernen CMOS-Schaltungen in den meisten digitaltechnischen Labors nicht messen. Hierfür müssten Oszilloskope
bereitstehen, die Zeiten von 100ps auflösen können. Diese sind
jedoch nur zu sehr hohen Kosten erhältlich.
Für die Auflösung der digitalen Systemfunktionen braucht man
diese Geschwindigkeit auch nicht, weshalb in den o.g. Labors meist
wesentlich langsamere Geräte verwendet werden. Diese täuschen
dem Benutzer Flankenzeiten vor, die in Wirklichkeit nicht existieren.
Im allgemeinen sieht man nur die Anstiegszeit des Oszilloskops.
Dies legt ein messtechnisches Problem offen: Die für die Beurteilung der EMV-relevanten Eigenschaften des Systems erforderlichen
Messungen sind mit der existierenden Ausrüstung meist nicht
möglich, erforderliche Oszilloskope aber sehr teuer.
16
Eine brauchbare Lösung besteht im Ausweichen in den Frequenzbereich: Die Beurteilung der digitalen Funktion geschieht weiterhin mit einem mittelschnellen Oszilloskop, die Untersuchung der
EMV-relevanten Eigenschaften im Frequenzbereich mittels eines
Spektrumanalysators. Da die Spektrum-Analyse entsprechender
Frequenzbereiche technisch einfacher ist als die Auflösung im
Zeitbereich, sind Geräte welche die Grundvoraussetzungen erfüllen
schon vergleichsweise preisgünstig erhältlich. Für die Beurteilung
von CMOS-Schaltungen reicht eine Bandbreite von 1000 MHz.
Entsprechende Oszilloskope sind sehr teuer.
Da Spektrumanalysator hochfrequenztechnische Geräte sind, haben
sie üblicherweise einen 50 Ω Eingang. Dies macht sie zur Messung
in Digitalschaltungen ungeeignet, weil der Anschluss einer solchen
Last in der Regel von der Schaltung nicht verkraftet wird. Zumindest
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
Page 17
würde das Messergebnis stark verfälscht. Deshalb benötigt man
für die Messung in Digitalschaltungen eine Hochimpedanz-Sonde,
die das Messobjekt nicht nennenswert belastet und das Signal
breitbandig auf 50 Ω umsetzt.
Im Prinzip könnte man auf den Gedanken kommen, Signalleitungsfilter nach Katalog auszusuchen. Namhafte Hersteller bieten
zu ihren Filtern die entsprechenden Messergebnisse in Zeit- und
Frequenzbereich in ihren Katalogen an. Leider sind diese Messungen in der Regel in bezug auf eine ohmsche Last vorgenommen
worden. Sie sehen dann auch immer recht gut aus. In der Praxis
der Digitalelektronik liegt eine solche Last selten vor. Deshalb kann
die verbindliche Beurteilung der Wirkung der Filter nur im realen
Anwendungsfall gemessen werden. Es zeigt sich dann, dass die
Filter nicht immer die erwarteten Ergebnisse erbringen.
Dies soll im folgenden an einer Reihe von Beispielen, die alle an
der Logikfamilie 74ACT gemessen wurden, gezeigt werden. Die
Gatter wurden stets mit 5 MHz Takt betrieben.
SCALE = 10dB/DIV.
Bild 1 zeigt die Ergebnisse an einem solchen Gatter, welches auf
einer Leiterplatte bestückt ist und dessen Ausgang im Leerlauf
arbeitet. Das Spektrum deckt den gesamten Bereich bis 1000MHz
ab. Tatsächlich reicht es noch darüber hinaus, aber die Spektren in
den vorliegenden Bildern sind alle bis 1000 MHz skaliert, um einen
besseren Vergleich zu ermöglichen. Im Zeitbereich zeigen sich
relativ starke Über- und Unterschwinger sowie steile Flanken. Das
Signal ist in Bezug auf die EMV als sehr ungünstig einzustufen. Die
hohe Bandbreite ermöglicht Abstrahlung schon aus relativ kleinen
Leiterplatten. Insbesondere, wenn Signale Leiterplatten verlassen
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
17
Page 18
sollen, wird die Eingrenzung solcher Spektren unerlässlich, will man
nicht erhebliche Abschirmmaßnahmen treffen.
Eine erste Maßnahme in dieser Richtung, die häufig empfohlen
wird, ist das Einfügen eines Widerstandes zwischen Gatterausgang
und Leitung. Die Leitung ist bei dieser Messung durch einen einzelnen Gattereingang abgeschlossen, um realistische Verhältnisse
zu haben. Der Abschluss und auch die Leitungslänge müssen bei
solchen Mes sungen immer den Verhältnissen entsprechen, die im
tatsächlichen Anwendungsfall auch vorliegen, weil die Wirkung der
Signal leitungsfilter stark von deren Abschluss beeinträchtigt wird.
SCALE = 10dB/DIV.
Bild 2 zeigt die entsprechenden Ergebnisse für einen 47Ω Wider-
stand. Im Zeitbereich erkennt man eine deutliche Ver besserung: Die
Überschwinger sind gemindert, die Flanken weniger steil. Leider
täuscht das Ergebnis. Die geringe Dynamik der linearen Darstellung
des Oszilloskops kann die EMV-relevanten Eigenschaften des Signals
nicht richtig darstellen. Das Spektrum zeigt nur eine sehr geringe
Dämpfung oberer Frequenzbereiche. Zum Teil ist an der Täuschung
auch der Tastkopf des Oszilloskops beteiligt, da er immerhin mehr
als 6pF kapazitive Last mitbringt. Die Hochimpedanz-Sonde weist
dagegen nur eine Belastungskapazität von 2pF auf. Mit der Auswahl
des Widerstandswertes kann man an dem vorliegenden Ergebnis
noch einiges ändern, aber ein durch schlagender Erfolg kann von
einer so einfachen Maßnahme, wie sie das Einfügen des Widerstands darstellt, nicht erwartet werden.
18
Eine weitere Verbesserung lässt sich erzielen, wenn man den
Widerstand mit einem Kondensator zu einem RC-Glied ergänzt.
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
Page 19
SCALE = 10dB/DIV.
Bild 3 zeigt die Resultate für eine Bestückung mit 47 Ω und 100pF.
Auch hier erfolgt die Belastung des Aufbaus, wie bisher, mit der
Leiterbahn und dem einzelnen Gattereingang. Im Zeitbereich ist im
Vergleich zu Bild 2 kaum eine Veränderung erkennbar. Der Frequenzbereich zeigt aber besonders im mittleren und oberen Abschnitt
eine deutliche Verbesserung. Besonders bei der Verwendung eines
langsameren Oszilloskops würde die Veränderung im Zeitbereich
überhaupt nicht mehr wahrnehmbar sein. Hier zeigt sich sehr
deutlich die Schwäche einer reinen Zeitbereichsmessung: Man
übersieht die EMV-Relevanz der Maßnahme.
SCALE = 10dB/DIV.
Bild 4
Der nächste Schritt besteht in dem Ausbau des Signalleitungsfilters
zu einem R-C-R-Glied. Es wurde mit 47 Ω, 100pF und 47 Ω bestückt.
Die Veränderung in Bezug zum vorherigen Zustand ist massiv.
Der Frequenzbereich ist praktisch auf 200 MHz eingeschränkt.
Allerdings ist im Zeitbereich auch ein langsamer Verlauf der Flanke
erkennbar. Hier muss die Frage gestellt werden, ob die logische
Funktionalität der Digitalschaltung durch eine solche Flanke bereits
beeinträchtigt wird. Man kann in einem solchen Falle aber durch
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
19
Page 20
eine entsprechende Anpassung der Bestückung des R-C-R-Gliedes
den günstigsten Kompromiss zwischen Eingrenzung des Spektrums
und der logischen Funktionalität aufsuchen. Dies ist ein besonders
schönes Beispiel für die Wirksamkeit des hier vorgeschlagenen
messtechnischen Verfahrens.
Im Handel sind verschiedene komplette Signalleitungsfilter im Angebot. Auch die Wirksamkeit dieser Filter lässt sich messtechnisch
in der gleichen Weise verifizieren.
SCALE = 10dB/DIV.
Bild 5 zeigt den Einsatz eines Dreipol-Kondensators als Signalleitungsfilter in dem Aufbau, der auch bei den anderen Messungen
verwendet wurde. Das Ergebnis ist enttäuschend: Trotz starker Verlangsamung der Flanken des Signals, ist das Spektrum mangelhaft
eingegrenzt. Dies hängt damit zusammen, dass der Masseanschluss
solcher Dreipol - Kondensatoren oftmals nicht so induktionsarm
ausführbar ist, wie der eines R-C-R-Gliedes in SMD - Technik. Es
werden sogar Dreipol - Kondensatoren angeboten, die in diesem
Bereich fehlkonstruiert sind.
Als weiteres Beispiel soll eine einzelne Breitband - Chip - Drossel
als Signalleitungsfilter dienen.
20
SCALE = 10dB/DIV.
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
Page 21
In Bild 6 ist das Resultat zu sehen: Auch hier eine mangelhafte
Begrenzung des Spektrums trotz starker Verlangsamung der Flanken. Man beachte: Hier würde eine ausschließliche Betrachtung
des Zeitbereichs leicht zu völlig falschen Schlüssen führen: Eine
teure Maßnahme, welche die digitale Funktion bereits erheblich
belastet, mit enttäuschendem Ergebnis auf der Seite der EMV.
SCALE = 10dB/DIV.
Bild 7
Schlussendlich soll einer der modernen SMD-Chip-Filter, die aus
zwei Ferritperlen und einem Durchführungskondensator bestehen, betrachtet werden. Das Ergebnis, das in Bild 7 dargestellt
ist, erscheint als recht gut. Das Spektrum ist sauber begrenzt,
die Flanken sind noch erstaunlich steil. Lediglich die Über- und
Unterschwinger trüben das sonst so gute Bild. Das ist leider ein
Problem, das Filter begleitet, die neben kapazitiven auch induktive
Komponenten aufweisen.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass für den Digitalelektroniker, der für EMV-Probleme bereits sensibilisiert ist, der
Einblick in den Frequenzbereich eine unerlässliche Maßnahme
ist, da die reine Betrachtung des Zeitbereichs leicht Anlass zu
Täuschungen gibt. Theoretisch ist zwar alles in der Darstellung
im Zeitbereich enthalten, was im Frequenzbereich nur anders beschrieben wird. Die praktisch verfügbaren Messgeräte lösen dies
aber nur unvollkommen auf. Insbesondere die schwache Dynamik
der linearen Darstellung im Oszilloskop und die oftmals zu geringe
Geschwindigkeit desselben stehen dem Erreichen der theoretischen
optimalen Lösung entgegen.
Für die in dieser Applikation dargestellten Messergebnisse
der Freqenzspektren diente die Hochimpedanz-Sonde aus
dem Nahfeld-Sondensatz HZ530 als Aufnehmer.
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
21
Page 22
Messung der Schirmdämpfung von Abschirmgehäusen mit der E-Feld-Sonde
Was bringt es, wenn ich das ganze Gerät in ein Abschirmgehäuse
stecke? Das wird sich mancher fragen, der bei der Abnahme zur
CE-Zertifizierung durchgefallen ist. Leider kann man die Frage
nicht pauschal beantworten, denn nicht jedes metallische Gehäuse
schirmt auch gut ab. Kaum einer wird aber bis zur nächsten Abnahmemessung warten wollen. Was, wenn es wieder nicht stimmt?
Es ist also erforderlich, ein einfaches Messverfahren zu haben, mit
dem man zunächst den relativen Erfolg beurteilen kann. Hierzu
bieten sich hochempfindlichen E-Feld-Sonden an. Man kann sie
auch als sehr breitbandige Messantennen verwenden wodurch
sie zur Klärung der o.g. Fragen gut dienen können.
Zunächst muss vor der Verwendung der Sonde geklärt werden,
ob sie ausreichend empfindlich ist. Grundsätzlich sind alle passiven Sonden meist unbrauchbar, weil sie zu unempfindlich sind.
Die für den Praktiker einfachste Lösung zur Klärung dieser Frage
ist die Aufnahme eines Breitbandspektrums von 0 bis 1000MHz
in seinem Labor. Bild1 zeigt eine solche Aufnahme, die mittels
aktiven E-Sonde aus dem HZ530 Sondensatz aufgenommen
wurde. Im Bereich bis 50MHz zeigt sie relativ sehr hohe Pegel
die von Rundfunksendern aus dem Mittel- und Kurzwellenbereich
stammen. Im Bereich um 100MHz sieht man Signale von UKWRundfunksendern aus der Umgebung. Da es in diesem Fall keinen
Ortssender am Platz der Aufnahme gibt fallen diese Signale etwas
schwächer aus. Die stärkste Linie 474MHz stammt von einem
Fernsehsender, der exponiert in ca. 15km Entfernung steht. Es
folgen bis 800MHz mehrere Linien von Fernsehsendern aus der
Umgebung. Den Abschluss bildet der Bereich knapp über 900MHz,
der zu den örtlichen D-Netz-Stationen gehört. Die Aufnahme zeigt,
dass die verwendete Sonde breitbandig und empfindlich ist. Beginnend vom Mittelwellenbereich bis zum D-Netz sind Linien zu
finden, die weit aus dem Rauschen herausreichen. Natürlich fällt
dieses Bild an jedem Ort anders aus, aber da Deutschland überall
mit Rundfunk und Fernsehen versorgt ist dürften die zugehörigen
Linien nirgendwo fehlen. Auch in sehr ländlichen Bereichen darf
heute auch nirgendwo das D-Netz in der Aufnahme fehlen: Es
würde zeigen, dass die Sonde eine zu niedrige Grenzfrequenz hat.
22
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
Page 23
SPAN: 1000MHz CF:500MHz
HintergrundSpektrum
Bild 8
SCALE = 10dB/DIV.
RESBW: 10kHz VIDBW: 10kHz
Die Aufnahme des Hintergrundspektrums dient allerdings nicht nur
der Prüfung der Sondenempfindlichkeit. Sie soll im Falle, dass man
die folgenden Messungen nicht in der Schirmkabine ausführen kann
als Referenz dienen, um die wichtigsten Spektrallinien erkennen zu
können die nicht aus der zu untersuchenden Elektronik stammen.
SPAN: 1000MHz CF:500MHz
Störer ohne
Abschirmung
Bild 9
RESBW: 10kHz VIDBW: 10kHz
SCALE = 10dB/DIV.
Zur Durchführung der Messung stellt man nun den Prüfling zunächst
ohne Abschirmung in einer Entfernung von mindestens 0,5m von der
Sonde auf. Dann dreht man den Prüfling, bis man die Richtung des
Abstrahlungsmaximums gefunden hat. In dieser Position wird die
zweite Aufnahme gemacht (Bild 9). Man erkennt, dass im Vergleich
zum Hintergrundspektrum Störleistung bis 1GHz vorhanden ist.
Das Maximum der Störstrahlung liegt im Bereich 250...350MHz.
Die stärkste Linie ist mit dem Marker gekennzeichnet, der relative
Pegel liegt bei –42.8dBm. Es folgt die zweite Messung: Hierbei trägt
der Prüfling sein Abschirmgehäuse. Er wird zuerst so gedreht, dass
wieder das Maximum der Störstrahlung gefunden wird. Dieses kann
in einer anderen Richtung liegen als bei offenem Gerät.
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
23
Page 24
SPAN: 1000MHz CF:500MHz
Störer mit
Abschirmung
Bild 10
RESBW: 10kHz VIDBW: 10kHz
SCALE = 10dB/DIV.
Bild 10 zeigt das Resultat. Man sieht, dass die Abstrahlung im
gesamten Frequenzbereich geringer geworden ist. Aus den Pegeldifferenzen aus Bild 2 und Bild 3 kann die Schirmdämpfung für
verschiedene Frequenzen ermittelt werden. Für die markierte Linien
entnimmt man: –55,9 dbm. Das ergibt eine Dämpfung von 13,1dB.
Für Frequenzen bei 800MHz werden nur 9db erreicht.
Schirmdämpfungen in dieser Größenordnung scheinen kaum das
Blech wert zu sein, aber leider ist so ein Ergebnis nicht ungewöhnlich.
Die Messungen wurden an einem handelsüblichen Frequenzzähler
der unteren Preisklasse vorgenommen. Es gibt zahllose Geräte,
deren Gehäuse keine besseren Werte erwarten lassen. Es lohnt
sich also zu messen, bevor man zuviel Geld für Blech ausgibt.
Auch hier zeigt sich wieder die ausgezeichnete Verwendbarkeit der
Messsonden in der entwicklungsbegleitenden EMV-Messtechnik.
24
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
Page 25
Near Field Sniffer Probes HZ 530 ................................................. 26
Specifications ................................................................................ 26
General Information ....................................................................... 27
Important Hints ............................................................................. 28
Safety ............................................................................................ 28
Operating Conditions ..................................................................... 29
Warranty ........................................................................................ 29
Introduction ................................................................................... 30
Operation of the Probes ................................................................ 31
Battery Operation .......................................................................... 31
Output Impedance Matching ......................................................... 31
Use of different probe types ......................................................... 32
Safety Notice ................................................................................. 32
Accuracy Notice ............................................................................. 33
Basis for Near-Field Probe Measurements
The H-Field Near-Field Probe ......................................................... 33
The High-Impedance Probe ........................................................... 34
The E-Field Monopole Probe ......................................................... 34
HZ 530 Near-Field Probe Applications
Practical Selection of Signal-Line Filters ........................................ 35
Measurement of the Shielding Attenuation of
Shielded Housings with the E-Field Probe .................................... 41
Table of contents
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
25
Page 26
Near Field Sniffer Probes HZ 530
Specifications
Frequency range: 0.1MHz to ≥1000MHz
(lower frequency limit
depends on probe type)
Output impedance: 50Ω
Output connector: BNC-jack
Input capacitance: 2pF (high imped. probe)
Max. Input Level: +10dBm (without
destruction)
1dB-compression point: -2dBm (depends on
frequency range)
DC-input voltage: 20V max.
Supply Voltage: 6V DC
4 AA size batteries
or Supply-power
of HM5010/5011
Supply Current: 8mA (H-Field Probe)
Probe Dimensions:
Housing: Plastic;
(electrically shielded
internally)
Package contents: Carrying case
1 H-Field Probe
1 E-Field Probe
1 High Impedance Probe
1 BNC cable (1.5m)
1 Power Supply Cable
15mA (E-FieldProbe)
24mA (High imp.Probe)
40x19x195mm (WxDxL)
SCALE = 10dB/DIV.
(Batteries or Ni-Cads are not included)
SCALE = 10dB/DIV.
26
Frequency Response High Impedance Probe
(typical)
SCALE = 10dB/DIV.
Frequency Response H-Field Probe (typical)Frequency Response E-Field Probe (typical)
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
Page 27
General Information
The HZ530 is the ideal toolkit for the investigation of RF electroma-
gnetic fields. It is indispensable for EMI pre-compliance testing
during product development, prior to third party testing. The set
includes 3 hand-held probes with a built-in pre-amplifier covering
the frequency range from 100 kHz to over 1000 MHz.
The probes - one magnetic field probe, one electric field probe,
and one high impedance probe - are all matched to the 50 Ω inputs
of spectrum analyzers or RF-receivers. The power can be supplied
either from batteries, Ni-Cads or through a power cord directly
connected to an HM5010/11 series spectrum analyzer.
Signal feed is via a 1.5m BNC-cable. When used in conjuction with
a spectrum analyzer or a measuring receiver, the probes can be
used to locate and qualify EMI sources, as well as evaluate EMC
prob lems at the breadboard and prototype level. They enable the
user to evaluate radiated fields and perform shield effectiveness
comparisons. Mechanical screening performance and immunity
tests on cables and components are easily performed.
The H-Field Probe
The magnetic probe incorporates a high degree of rejection of both
stray and direct electric fields, and provides far greater repeatability
than with conventional field probes. Meas urements can be made
on the very near field area that is close to compo nents or radiation
sources. It is especially suited to locate emission “hot spots” on
PCBs and cables.
The E-Field Probe
The electric field (mono-pole) probe has the highest sensitivity of
all three probes. It can be used to check screening and perform
pre-compliance testing on a com par ative basis.
High Impedance Probe
The high impedance probe is used to measure directly on the
com ponents under test or at the conductive trace of a PC board.
It has an input capacitance of only 2pF and supplies virtually no
electrical charge to the device under test.
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
27
Page 28
Important Hints
Symbols
Safety
Users are advised to read through these instructions so that all functions are understood. Immediately after unpacking, the instrument
should be checked for mechanical damage and loose parts in the
interior. If there is transport damage, the supplier must be informed
immediately. The probes must then not be put into operation.
ATTENTION - refer to manual
Danger - High voltage
Protective ground (earth) terminal
The probes have been designed and tested in accor dance with IEC
Publication 1010-1, Safety require ments for electrical equipment
for measurement, control, and laboratory use. The CENELEC
regulations EN 61010-1 correspond to this standard. They have left
the factory in a safe condition. This instruction manual contains
important information and warnings which have to be followed
by the user to ensure safe operation and to retain the probes in a
safe condition.
Whenever it is likely that protection has been impaired, the instrument shall be made inoperative and be secured against any
unintended operation. The protection is likely to be impaired if, for
example, the instrument
• showsvisibledamage,
• failstoperformtheintendedmeasurements,
• hasbeensubjectedtoprolongedstorageunderunfavourable
con ditions (e.g. in the open or in moist environments),
• hasbeensubjecttoseveretransportstress
(e.g. in poor packaging).
Operating Conditions
The probes have been designed for indoor use. The permissible
ambient temperature range during operation is +10°C (+50°F) ...
28
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
Page 29
Warranty
+40°C (+104°F). It may occa sionally be subjected to temper atures
between +10°C (+50°F) and -10°C (+14°F) without degrading its
safety. The permissible ambient tem perature range for storage or
trans portation is -40°C (+14°F) ... +70°C (+158°F).
The maximum relative humidity is up to 80%.
If condensed water exists in a probe it should be acclimatized before
switching on. In some cases (e.g. probe extremely cold) two hours
should be allowed before the probe is put into operation.
Specifications: Values without tolerances are typical for an
average instrument.
Our instruments are subject to strict quality controls. Prior to leaving the manufacturing site, each instrument undergoes a 10-hour
burn-in test. This is followed by extensive functional quality testing
to examine all operating modes and to guarantee compliance with
the specied technical data. The testing is performed with testing
equipment that is calibrated to national standards. The statutory
warranty provisions shall be governed by the laws of the country
in which the product was purchased. In case of any complaints,
please contact your supplier.
Any adjustments, replacements of parts, maintenance and repair
may be carried out only by authorized technical personnel. Only
original parts may be used for replacing parts relevant to safety
(e.g. power switches, power transformers, fuses). A safety test
must always be performed after parts relevant to safety have been
replaced (visual inspection, PE conductor test, insulation resistance
measurement, leakage current measurement, functional test). This
helps ensure the continued safety of the product.
The product may only be opened by authorized and qualied
personnel. Prior to working on the product or before the
product is opened, it must be disconnected from the AC
supply network. Otherwise, personnel will be exposed to
the risk of an electric shock.
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
29
Page 30
Introduction
Electromagnetic compatibility continues to be an important issue
in the electronics industry worldwide. The main goal of design
engineers is to meet even more demanding specifications, while
also making circuitry quieter and more robust to meet tough EMC
regulations. The design of microcontroller-based products which fully
comply with present and imminent EMC regulations isn’t an easy
task to undertake with the use of current technologies. Even with
the best PCB layout techniques and the most substantial decoupling, at the speeds of today’s designs, radiation from boards and
the consequent noise impinging on PCBs is becoming a growing
problem that will not go away.
By the date of January 1, 1996, every electronic instrument or
device which can be imported to the European community must
meet the EMC regulations according to EN 55011 to 22 , EN 500811 and CISPR-Publications 11 to 22. The EMC directive refers to
both electromagnetic emissions and electromagnetic immunity.
The manufacturer of electronic equipment or devices declares
the conformity of his product with the above regulations by the
placement the CE-sign on the device or equipment. By doing so
the manufacturer is liable for all violations of the above regulations. Goods without the CE-sign are not allowed to be sold in the
European Community.
30
In order to be sure that the manufactured equipment meets all
specifications according to the EMC regulations, extensive test
during the design phase of every electronic device must be done.
One of the methods of CE certification is to use the services of
a professional testing lab that specializes in the compliance certification process. The lab will have precise test equipment and a
shielded, screen room within which the inspection is performed.
Since many products being certified will require modification and
redesign, the customer is charged on an hourly basis for test time
used. Quite often, many trips are made between the test lab and
the design/development facility. In order to minimize the cost of the
test, it is recommended that a “Pre-Compliance” phase in product
development first be conducted. This phase would use a spectrum
analyzer such as the HM5010 in conjunction with HZ530 close field
sniffer probes, to inspect for emission and leakage; isolate the
source, design and correct the problem and then retest. Once the
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
Page 31
product appears electromagnetically “quiet”, it is submitted to the
compliance certification laboratory. This should save the expense
for much of the test time, since the submitted unit has already been
pretested. Typically, the test time and money saved should represent
many times the purchase price of the spectrum analyzer.
Operation of the Probes
Before performing measurements with two of the HZ530 probes,
the High Impedance (Hi-Z) Probe and the E-Field Probe they must
be configured for testing. The 0.8 mm diameter wires which are
used as antennas are located in the plastic bag that is in the case
for the probes. The wires are plugged into the probe by use of
pliers and a light force. The opening for the antenna is located on
the narrower front of the probes. The short wire is intended as a
contact for the Hi-Z probe. The longer antenna is to be used on the
E-field probe. Depending on the frequency range either the short
antenna (6.5cm) or the long antenna (9.5cm) is used.
Battery Operation
Next, power must be provided to the probes. If a HM 5010 spectrum analyzer is used, the necessary voltage is obtained from the
HM 5010 by use of a provided special cable. In this case, batteries
are not required. If another spectrum analyzer, oscilloscope or RFI
measurement set is used for the measurement, the supply must
be provided via 4 AA-Cells either NiCad or rechargeable batteries.
Prior to each measurement the switch needs to be actuated. This
switch is located adjacent to the BNC connector. This switch must
be turned on when either the battery or spectrum analyzer supply
are used. However, when not in use, the switch must be turned
off to save the batteries which have a life of 20 - 30 hours when
turned on.
Output Impedance Matching
The connection of the probe to the spectrum analyzer, oscilloscope or measurement receiver is made via a supplied BNC cable of
approximately 1.5 meters length. This length is generally sufficient
for most measurements. If for special reasons a longer cable is
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
31
Page 32
used, the insertion loss of this cable must be added to the output
values at the higher frequencies.
For the normal measurements, the probes are connected to a
spectrum analyzer. These instruments generally have an input
impedance of 50
impedance for the probes. If an oscilloscope or measurement
receiver with a different impedance is used, the correct (50
termination impedance must be used. If the 50
impedance is not used, the probe output is not calibrated.
Use of different probe types
The different probes are used for different tests since their electric
characteristics are quite different. The E-field probe is normally used
at a distance of 0.5 to 1.5 meters from the RFI source. The thereby
observed frequencies are then further localized near the source by
use of the H-field probe. The high impedance (Hi-Z) probe makes
further localization possible by directly contacting the source and
to judge the effectiveness of suppression measures.
Because of its electrical characteristics, the E-field probe is not
intended to perform measurements within an equipment or directly on parts that are live. Electrical contact of the antenna with
live parts exceeding 20 V
to the built-in pre-amplifier. These limits also apply to the Hi-Z probe; however, electrical contact to parts that are below 20 V
+10 ΩdBm are permitted.
Ω. This impedance is the normal termination
Ω)
Ω termination
or +10 dBm at RF may cause damage
DC
or
DC
Safety Notice
32
Basically, it is not permissible to perform measurements on
parts that are live above 40V. Since a significant part of the
measurements are performed on exposed parts, it is a prerequisite that the user is familiar with any potential electrical
hazard. Under no circumstances may the probes be used
on equipment that is not safety grounded. When in doubt,
a safety isolation transformer must be used.
Think also of ecology. The power supply for the probes should be,
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
Page 33
whenever possible, be made by use of the supplied 1.5 m supply
cable connected to the spectrum analyzer. If this is not possible,
rechargeable batteries should be used. If non-rechargeable batteries
are used, they should be disposed of properly.
Accuracy Notice
The probes may not be used to perform accurate quantitative
measurements. It is not possible to relate the probe measurements
directly to final values of field strength in V/m necessary for certification tests. The probe kit is intended as an aid for developmental
tests to obtain a qualitative amplitude as a function of frequency.
These values are strongly influenced by the limiting conditions of
the measurement which may change as a function of frequency.
Basis for Near-Field Probe Measurements The H-Field Near-Field Probe
The H-Field probe provides a voltage to the connected measurement system which is proportional to the magnetic radio frequency
(RF) field strength existing at the probe location. With this probe,
circuit RF sources may be localized in close proximity of each other.
This effect is caused by the interference sources which in modern
electronic circuits are of low resistance (relatively small changes
in voltage cause large changes in current). The sources of radiated
interference begin as a primarily magnetic radio frequency field (
H-Field) directly at its origin. Since in the transition from the near- to
the far-field, the relationship between the magnetic- to the far-field
must reach the free-space impedance of 377 Ω, the H-field will
decrease as the cube of the distance from the source. A doubling
of the distance will reduce the H-field by a factor of eight (H = 1/
d³); where d is the distance.
In the actual use of the H-field sensor one observes therefore a
rapid increase of the probe’s output voltage as the interference
source is approached. While investigating a circuit board, the
sources are immediately obvious. It is easily noticed which (e.g.)
IC causes interference and which does not. In addition, by use of
a spectrum analyzer, the maximum amplitude as a function of frequency is easily identified. Therefore one can eliminate early in the
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
33
Page 34
development components which are not suitable for EMC purposes.
The effectiveness of countermeasures can be judged easily. One
can investigate shields for “leaking” areas and cables or wires for
conducted interference.
The High-Impedance Probe
The high-impedance probe (Hi-Z) permits the determination of the
radio frequency interference (RFI) on individual contacts or printed
circuit traces. It is a direct-contact probe. The probe is of very high
impedance (near the insulation resistance of the printed circuit
material) and is loading the test point with only 2pF (80 Ω at 1GHz).
Thereby one can measure directly in a circuit without significantly
influencing the relationships in the circuit with the probe.
One can, for example, measure the quantitative effectiveness
of filters or other blocking measures. Individual pins of IC’s can
be identified as RFI sources. On printed circuit boards, individual
problem tracks can be identified. With this Hi-Z probe individual
test points of a circuit can be connected to the 50 Ω impedance of
a spectrum analyzer.
The E-Field Monopole Probe
The E-field monopole probe has the highest sensitivity of the three
probes. It is sensitive enough to be used as an antenna for radio
or TV reception. With this probe the entire radiation from a circuit
or an equipment can be measured.
34
It is used, for example, to determine the effectiveness of shielding
measures. With this probe, the entire effectiveness of filters can be
measured by measuring the RFI which is conducted along cables
that leave the equipment and may influence the total radiation.
In addition, the E-field probe may be used to perform relative
measurements for certification tests. This makes it possible to
apply remedial suppression measures so that any requalification
results will be positive. In addition, pre-testing for certification tests
may be performed so that no surprises are encountered during the
certification tests.
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
Page 35
HZ530 Near-Field Probe Applications Practical Selection of Signal-Line Filters
The steadily increasing operating speed of modern digital logic
causes significantly greater concerns with EMC problems. This has
become more noticed by all manufacturers of electrical and electronic
devices since 1 January l996, the effective compliance date for the
European Union EMC Directive. The EMC Directive does not cause
the radiated interference problems, but it causes conflict with the
requirements of compliance for each manufacturer.
The times are long gone when the EMC problems could be left to
the EMC department or a non-compliant product was not noticed
and could be sold anyhow. Every circuit designer must at the beginning of a development be aware of potential EMC problems to
even allow the successful certification of a product. Printed circuit
boards must be built differently than was possible several years
ago. A reasonable broadband decoupling of the supply voltages is
the present state-of-the-art.
But also the design of signal lines must be considered and can not
be left to chance. Digital signals have a spectrum with a bandwidth,
B, that is related by:
B=1/(3.14•tr), wheretr is the risetime.
Consequently, the risetime of a digital signal transition is the determinant. The shorter the risetime, the wider the frequency range.
However, the calculated bandwidth is not as important as the one
that actually exists which can be significantly different than the
calculated one. The reason for this is that the calculated value is
referenced to a capacitive total load. For most practical cases this
does not occur. An approximate calculation shows that one half of
the capacitive load means a twice faster risetime; e.g. a microprocessor has a specified risetime of 2 x 10
load is supposed to be 150 pF. If a signal from this processor is
loaded only with a CMOS gate of 12.5 pF, the risetime will be 12
times faster and a value of 200 x 10E-12 s (200ps) must be expected. In the frequency domain, 200ps is equivalent to a bandwidth
of 1.6GHz. Even in practical circuits, where additional capacitance
can be expected, actual bandwidths of over 1GHz are measurable.
From an EMC point of view, this is naturally very damaging. The
-9
s (2ns). The capacitive
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
35
Page 36
actual risetime in CMOS circuits is not easily measurable in most
digital labs. To measure the actual risetimes, oscilloscopes with the
ability to measure 100ps (10E-10s) must be used. Such oscilloscopes
are available but at a significant price.
Such fast oscilloscopes are not really necessary to observe the digital
system operation. This is the reason that these fast oscilloscopes
are not used in digital laboratories and slower oscilloscopes are
used. However, slow scopes simulate a risetime which in reality
do not exist because they measure only the internal risetimes of
the oscilloscope.
This exposes a measurement problem: The relevant EMC characteristics cannot be measured with existing equipment in many cases
and the necessary oscilloscope is very expensive.
A practical solution is to perform the measurements in the frequency domain: The digital function is observed with a slower and
economical oscilloscope and the relevant EMC characteristics are
measured with a spectrum analyzer. Since the spectrum analysis
of corresponding frequency ranges is technically simpler than the
measurement of the equivalent risetimes, basic spectrum equipment
can be obtained which is relatively more economical. Spectrum
analyzers with a bandwidth of 1,000MHz are already suitable for
analyzing CMOS circuits. The corresponding oscilloscopes are still
very expensive.
36
Spectrum analyzers are high frequency equipment and have therefore an input impedance of 50 Ω. They are therefore not suitable
to measure directly in digital circuits because of this impedance
which will influence the circuit behavior. As a minimum the measurement results are false. Consequently, for the measurement in
digital circuits a high impedance probe is required which does not
load the circuit and convert the signal to a 50 Ω system over a wide
frequency range.
The following measurement results were measured with the High
Impedance Probe HZ530 connected to a Spectrum Analyzer and
with a digital scope.
In principle, it is easy to assume that it is possible to select signalline filters from catalog values. Well-known manufacturers offer
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
Page 37
filters with measurement data in the time- and frequency- domain.
Unfortunately, the filter data is performed with an entirely resistive
load and therefore the data looks very good. However, in practice
an entirely resistive circuit seldom exists. Therefore, the filters
must be evaluated when installed in a practical circuit. It is then
observed that the performance of the filters is not as promised in
the catalog. This shall be demonstrated with a series of illustrative
examples which are measured in circuits of the 74 ACT family. The
gates are always operated with a 5MHz frequency.
Figure 1 shows the time and frequency domain outputs of such a
gate which is mounted on a printed circuit and is not loaded. The
SCALE = 10dB/DIV.
frequency spectrum is measurable to 1,000MHz. In fact, it extends
even above 1,000MHz, but for comparison purposes all measurements are scaled only 1,000MHz. In the time domain relatively
strong over and under shoot and fast risetimes are observable.
This signal is very poor relative to the EMC characteristics. The
excessive bandwidth permits radiation to take place on relatively
small printed circuit boards. When this signal is conducted to
other parts, it is especially important to limit the spectrum to avoid
excessive shielding structures.
As a first measure to limit the spectrum, a resistor is recommended
between the gate output and the conductor connection. The conductor is simulated by an individual gate input to obtain a realistic
circuit. The connection and the conductor length must correspond
to the actual relationship to make the measurements of signal
line filter evaluation meaningful. The effectiveness of line filters is
strongly influenced by their termination.
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
37
Page 38
SCALE = 10dB/DIV.
Figure 2 shows the results when a 47 Ω resistor is used. In the
time domain a significant improvement occurs. The overshoot is
reduced and the risetimes are somewhat slower. The linear dynamic range of an oscilloscope can not demonstrate adequately the
EMC characteristics of the signal. The frequency spectrum shows
only a slight decrease of the upper frequencies. The oscilloscope
probe is partially responsible for this error since the probe has a
capacitance of 6pF. The Hi-Z probe has only a load capacitance of
2pF. By selecting specific values of resistors the EMC characteristics
may be slightly improved, but an EMC success can not be scored
with only the insertion of a resistor. Another improvement can be
made by inserting a capacitor to form an RC filter.
Figure 3 shows the results when 100pF is added to the 47 Ω resi-
SCALE = 10dB/DIV.
38
stor. The load continues to be the printed circuit track and another
gate input. In the time domain, the difference appears negligible.
In the frequency domain, the middle and upper frequency range
is significantly improved. If a slower oscilloscope is used, any improvement would no longer be recognizable in the time domain.
The limitation of using an oscilloscope and using only time domain
measurements is easily recognizable: The EMC relevance of a
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
Page 39
suppression measure is not noticeable.
The next step is to insert a 47 Ω, 100 pF, 47 Ω T-filter.
Figure 4 shows that the change is quite noticeable when compared
SCALE = 10dB/DIV.
to Figure 3. The frequency range is now practically reduced to 200
MHz. At the same time the risetime is significantly slowed down.
The approach may be questionable if this slow risetime influences
the digital operation. In this case, the component values may be
varied to find a compromise between desired EMC characteristics
and digital functionality. This suitable example demonstrates the
effectiveness of the measurement procedures recommended here.
Several complete signal-line filters are commercially available. The
effectiveness of these filters can be evaluated using the same
procedures.
Figure 5 shows the use of a three-pole capacitor used as a signalline filter in the same circuit as used in the previous examples. The
SCALE = 10dB/DIV.
results are disappointing: Even though the risetime is significantly
reduced, the frequency spectrum is only marginally reduced. This
results from the generally poor ground connection of a three-pole
capacitor which is relatively high in inductance compared to a R-C-
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
39
Page 40
R combination in surface mount technology (SMT). Some offered
three-pole capacitors are poor high frequency filters.
Another example is a wideband choke used as a signal line filter.
Figure 6 shows the results. The frequency spectrum is poorly
suppressed, but the risetimes are significantly slowed down. It
should be noticed here that a time domain analysis only will lead
SCALE = 10dB/DIV.
to poor EMC performance and the wrong conclusions. This is an
expensive measure that will influence the digital function with
disappointing EMC suppression.
As a final example a modern SMT chip filter consisting of two ferrite
beads and a feed-through capacitor is shown.
40
Figure 7 shows the results which are relatively good. The spectrum is limited and the risetime is surprisingly fast. The over- and
SCALE = 10dB/DIV.
under-shoot is somewhat disappointing. This occurs in filters which
consist of only inductance and capacitance.
In conclusion, it is observed that the digital circuit designer who is
aware of EMC problems, must look at the frequency domain and
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
Page 41
not only at the time domain or a false picture may result. Theoretically, everything is contained in the time domain which is only
differently presented in the frequency domain. The problem rests
with the linear presentation and the resolution of the oscilloscope.
Using a generally poor oscilloscope will not lead to a theoretically
optimal solution.
Measurement of the Shielding Attenuation of
Shielded Housings with the E-Field Probe
What are the results if I surround the entire equipment in a shielded
housing? This question will be asked if I fail the CE-Mark EMC test.
Unfortunately, this question can not be answered in general because
a metallic housing is not always a good shield. No one wants to wait
until the next full-scale EMC test for the results. What if the EUT
fails again? What is needed is a simple measurement procedure
to determine the relative improvement of the radiated RFI. For this
purpose the highly sensitive E-Field probe is used, which is used
as broad bandwidth measurement antennas to help answer the
above questions.
First, before the E-field probe is used, determination must be made
if the probe has sufficient sensitivity and bandwidth. In general, all
passive probes are not usable since they have insufficient sensitivity.
The simplest solution to determine the sensitivity and bandwidth
is to measure the existing ambient field in the practitioner’s laboratory that is generated by the surrounding transmitters from 0
to 1,000MHz. Figure 8 shows the result of such a measurement
which was made with the active E-field probe from the HZ530 probe
kit connected to a spectrum analyzer. From 0 to 50MHz, Figure 8
shows relative high levels which originate from transmitters in the
broadcast band and shortwave region. In the frequency range near
100MHz signals from FM stations are noticeable. Since in the particular case measured, there were no nearby FM transmitters, the
amplitudes are relatively low. The strongest signal observed was
a UHF TV transmitter at 474 MHz which was located only 15 km
from the laboratory. Then up to 800 MHz are several weaker (more
distant) UHF TV transmitters. The final signals occur above 900MHz
which are related to cellular telephones. This data shows that the
probe is wideband and has sufficient sensitivity. From the AM band
around 1MHz to the cellular telephone band there are spectrum
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
41
Page 42
lines which are significantly above the noise level. Of course, the
spectrum display will be different at each location depending on
the relative distance of transmitters. Even in rural areas cellular
telephone lines must show the absence of which would show that
the probe has insufficient sensitivity at the higher frequencies.
Measurement
of the Ambient
Spectrum.
SCALE = 10dB/DIV.
Figure 8
The measurement of the ambient spectrum serves not only to
determine probe sensitivity. If the measurements are not performed in a shielded room, the ambient signals can also serve as a
reference to recognize the most important frequencies which do
not originate from the EUT.
To perform the measurements, the EUT is set up, without the
additional shield, at a minimum distance of 0.5 meter from the
probe. Then the EUT is rotated in azimuth to find the maximum of
the radiation from the EUT. At this point the data is recorded as
shown in Figure 9.
42
EUT RFI
Characteristics
without
Additional Shield
SCALE = 10dB/DIV.
Figure 9
Comparison of Figure 9 with Figure 8 shows that RFI is radiated up
to a frequency of 1GHz. The maximum of the radiated power occurs
at frequencies between 250 to 350MHz. The strongest signal is at
the marker frequency of 275MHz at a level of 42.8 dBm.
Next, the same measurement is performed with the additional
shielding around the EUT. Again the EUT must be rotated in azimuth
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
Page 43
until the maximum RFI is observed. The direction may be different
than in the non-shielded equipment.
EUT RFI
Characteristics
with the
Additional Shielding
SCALE = 10dB/DIV.
Figure 10
Figure 10 shows the data with the additional shield. By comparing
Figure 10 with Figure 9, it is observed that the entire spectrum is
lower. The shielding attenuation can be determined from these two
figures. For the marker frequency of 275MHz a signal of -55.9 dBm
gives a shielding effectiveness of [-42.8(-)-55.9 dBm] of 13.1 dB.
For the frequency of 800MHz, the shielding effectiveness is only 9
dB. Shielding effectiveness of this magnitude are hardly worth the
additional sheet metal. But such results are quite common. These
measurements were performed on an EUT which was low-price
frequency counter. There is other equipment where similar results
are obtained because the radiation may also occur from windows
and other openings in the housing or cables connected to the EUT.
However, it is cost-effective to measure before spending money
for sheet metal.
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
43
Page 44
© 2015 Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG
Mühldorfstr. 15, 81671 München, Germany
Phone: +49 89 41 29 - 0
Fax: +49 89 41 29 12 164
E-mail: info@rohde-schwarz.com
Internet: www.rohde-schwarz.com
Customer Support: www.customersupport.rohde-schwarz.com
Service: www.service.rohde-schwarz.com
Subject to change – Data without tolerance limits is not binding.
®
is a registered trademark of Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG.
R&S
Trade names are trademarks of the owners.
5800.4892.02 │ Version 02 │HZ530
Loading...