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1
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Allgemeine Einführung
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1.1
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Geltungsbereich
Diese Messvorschrift enthält Verfahren für die Messung von Störaussendungen aus Telekommunikationsanlagen (TK-Anlagen) und -Netzen an deren Aufstell- und Betriebsort.
2Gegenstand der Messungen sind die Störaussendungen im Bereich des Funkfrequenzspektrums, die durch die Nutzung von Frequenzen für die Informationsübertragung in und längs von Leitern verursacht werden.
3Diese Messvorschrift beschreibt zusätzlich Hilfsverfahren zur Ermittlung der Störaussendung, wenn die digitalen Signale auf direktem Wege nicht messbar sind.
4Zu den betreffenden Netzen gehören z. B. Weitbereichs-Datennetze (WAN), lokale Datennetze (LAN) und Kabelfernsehnetze sowie Technologien für den Zugangsbereich unter Nutzung von Energieversorgungs- und Telefonnetzen.
5Zu den Funkanwendungen, die durch Störaussendungen beeinträchtigt werden können, gehören u. a. Sende- und Empfangseinrichtungen mobiler Funkdienste, Hör- und Fernsehrundfunkempfänger, Empfangseinrichtungen fester Funkdienste sowie der Flugfunk- und Flugnavigationsfunkdienst.
8Diese Messvorschrift trifft keine Regelungen zur Messung von Aussendungen elektrischer oder elektronischer Geräte, die im Rahmen von Konformitätsprüfungen nach dem Gesetz über die elektromagnetische Verträglichkeit von Betriebsmitteln (EMVG) oder dem Gesetz über Funkanlagen und Telekommunikationsendeinrichtungen (FTEG) zur Anwendung kommen.
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1.2
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9Frequenzbereich
Diese Messvorschrift gilt für den Frequenzbereich von 9 kHz bis 3 GHz.
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1.3
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10Messverfahren
Diese Messvorschrift beschreibt das Verfahren zur Messung der von TK-Anlagen und -Netzen ausgehenden und mit den leitungsgeführten Nutzsignalen einhergehenden Störaussendungen.
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1.4
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11Grenzwerte
Die Grenzwerte ergeben sich aus Anlage 2 zu dieser Verordnung.
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2
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12Begriffe und Abkürzungen
Im Rahmen dieser Vorschrift gelten folgende Definitionen:
13Antennenbezugspunkt:
14 Geometrischer Mittelpunkt der Antenne oder der Bezugspunkt, auf den im Antennenkalibrierverfahren Bezug genommen wird.
15Aussendung:
16 Erscheinung, bei der elektromagnetische Energie aus einer Quelle austritt
(IEC – IEV 161-01-08)
.
17Detektor-Bewertungsfaktor:
18 Unterschied zwischen der Anzeige des Quasispitzenwert-Detektors
(QP-Detektor)
und der Anzeige des Spitzenwert-Detektors (PK-Detektor) für ein bestimmtes Signal.
19Elektromagnetische Störgröße:
20 Elektromagnetische Erscheinung, die die Funktion eines Geräts, einer Ausrüstung oder eines Systems beeinträchtigen oder lebende oder tote Materie ungünstig beeinflussen kann (IEC – IEV 161-01-05).
21Funk(frequenz)störgröße:
22 Elektromagnetische Störgröße mit Anteilen im Funkfrequenzbereich
(IEC – IEV 161-01-13)
.
23Hilfsträger:
24 Schmalbandiges Signal, das in definierter Relation zu dem zu bewertenden Digitalsignal steht.
25Messbandbreite:
26 Die jeweils am Messempfänger verwendete Bandbreite (gem. EN 55016-1-1).
27Mindestversorgung:
28 In der Regel ist die Mindestversorgung im Sinne der vorliegenden Messvorschrift am Ort der Messungen immer dann gegeben, wenn dort die erforderliche Mindest-Nutzfeldstärke für den jeweiligen Funkdienst bzw. die jeweilige Funkanwendung nachweisbar ist.
29Normentfernung:
30 Abstand (Messentfernung) zwischen dem Bezugspunkt der Messantenne und dem nächstgelegenen Teil des TK-Netzes.
31Die Normentfernung beträgt 3 m.
Nutzsignal:
32 Das Nutzsignal umfasst das für die Kommunikation in und längs von Leitern erforderliche Frequenzspektrum.
33Störfeldstärke:
34 Feldstärke, die an einer bestimmten Stelle durch eine elektromagnetische Störgröße erzeugt und unter festgelegten Bedingungen gemessen wird (IEC – IEV 161-04-02).
35Anmerkung:
36Im Sinne dieser Messvorschrift werden nur die Komponenten der leitungsgeführten Nutzsignale als Störgrößen betrachtet, die Störaussendungen in Form von Feldern in der Umgebung oder auch fernab von Leitern erzeugen können.
37Telekommunikationsanlage:
38 Technische Einrichtungen oder Systeme, die als Nachrichten identifizierbare elektromagnetische oder optische Signale senden, übertragen, vermitteln, empfangen, steuern oder kontrollieren können.
39Telekommunikationsnetz:
40 Gesamtheit der technischen Einrichtungen (Übertragungswege, Vermittlungseinrichtungen und sonstige Einrichtungen, die zur Gewährleistung eines ordnungsgemäßen Betriebs des Telekommunikationsnetzes unerlässlich sind), an die über Abschlusseinrichtungen Endeinrichtungen angeschlossen werden.
41Anmerkung:
42Zur Vereinfachung wird in der Messvorschrift nachfolgend teilweise nur vom TK-Netz gesprochen, die Aussagen gelten jedoch gleichermaßen für TK-Anlagen.
43Unerwünschte Aussendung:
44 Signal, das den Empfang eines Nutzsignals beeinträchtigen kann
(IEC – IEV 161-01-03)
.
45Störaussendung:
46 Durch leitungsgeführtes elektrisches Nutzsignal verursachter elektromagnetischer Energieanteil, der den Leiter unerwünscht verlässt und durch Induktion, Influenz oder Strahlungskopplung den Funkverkehr störend beeinträchtigen kann.
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3
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47Übersicht über die Messverfahren
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3.1
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Vorgehen bei der Bearbeitung von Störungsmeldungen
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3.2
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Vorgehen bei der Überprüfung von TK-Anlagen und -Netzen auf Einhaltung der Anforderungen nach dieser Verordnung
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4
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Grundsätze zur Vorbereitung und Durchführung der Messungen
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4.1
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Allgemeines
Das Erfragen sämtlicher technischer Informationen, die zum umfassenden Verständnis der Betriebsparameter und der Topologie des zu messenden TK-Netzes erforderlich sind, ist unumgänglich.
48Der Betreiber des TK-Netzes sollte beispielsweise Angaben der EMV-relevanten Spezifikationen sowie der Parameter der Kabel und Verbindungshardware zur Verfügung stellen.
49Die Angaben sollten in jedem Fall durch die nachfolgend beschriebene Voruntersuchung überprüft werden, um auszuschließen, dass unerwünschte Aussendungen aus dem TK-Netz gemessen werden, die den Regelungen des EMVG oder FTEG für die Konformitätsprüfung von Geräten unterliegen oder möglicherweise aus einem anderen als dem untersuchten TK-Netz stammen.
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4.2
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50Betriebsparameter des TK-Netzes
Grundlegende Betriebsparameter, die zur Durchführung der Messungen bekannt sein müssen, sind: die spektrale Amplitudenverteilung und die Frequenzmerkmale der leitungsgeführten Nutzsignale sowie die Betriebsart(en) im TK-Netz, die auf einigen oder allen der zu überprüfenden Frequenzen die höchsten Störsignalpegel verursachen.
51Möglicherweise muss auch festgestellt werden, ob durch eine dynamische Leistungsregelung Schwankungen in der spektralen Amplitudenverteilung auftreten und die Merkmale des Frequenzspektrums in Abhängigkeit von der gegebenen Datenübertragungsgeschwindigkeit variieren können.
52Die Betriebsparameter lassen sich messtechnisch am sichersten bei einem hohen Störabstand zwischen Summensignal und Rauschen (Verhältnis von (S+N) zu N) mit Hilfe einer am Anfang (oder Ende) der betreffenden TK-Leitung aufgesetzten Stromzange und einem automatisch abstimmbaren Messempfänger mit Panorama-Anzeige zur Überwachung des leitungsgeführten Stroms bestimmen.
53Um die notwendigen Eingriffe am Netz vornehmen zu können, ist in der Regel die Zusammenarbeit mit dem Netzbetreiber erforderlich.
54Im Rahmen einer Voruntersuchung ist zu klären, ob die nachweisbaren Störaussendungen im Sinne der Begriffsbestimmung nach Abschnitt 2 dieser Messvorschrift oder sonstige unerwünschte Aussendungen aus angeschlossenen elektronischen Geräten sind, die dem leitungsgeführten Nutzsignal nicht zugeordnet werden können.
55Die im Frequenzspektrum des leitungsgeführten Nutzsignals nachweisbaren Störaussendungen unterliegen den Bestimmungen dieser Verordnung, wenn sie nicht als sonstige unerwünschte Aussendungen identifizierbar sind.
56Für beide Messanlässe (siehe Abschnitte 4.3.1 und 4.3.2) ist ein tragbarer Empfänger mit einer Signalpegelanzeige oder ein anderes praktisches Verfolgungsverfahren erforderlich, um feststellen und aufzeichnen zu können, wo die Pegel der abgestrahlten Störaussendung am höchsten sind.
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4.3
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57Wahl der Messorte
Die Wahl der Messorte hängt vom Anlass der Messung ab.
58Als Anlässe für Messungen kommen die Bearbeitung von Störungsmeldungen (siehe Abschnitt 3.1) oder die Überprüfung (siehe Abschnitt 3.2) von TK-Anlagen und -Netzen auf Einhaltung der Bestimmungen nach dieser Verordnung infrage.
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4.3.1
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59Bearbeitung von Störungsmeldungen
Bei der Bearbeitung von Störungen sollte der erste Messort an dem Teil der Übertragungsleitung (im Innen- oder Außenbereich) liegen, der der gestörten Funkempfangseinrichtung und/oder Antenne der Störsenke am nächsten liegt.
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4.3.2
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60Überprüfung von TK-Anlagen und -Netzen
Bei der Überprüfung von TK-Anlagen oder -Netzen hängt es von deren Topologie ab, wo die ersten Messungen vorzunehmen sind.
61Der (Die) Messort(e) sollte(n) da liegen, wo erfahrungsgemäß mit den höchsten Störaussendungen zu rechnen ist.
62Bei den meisten interaktiven Systemen wird dies z. B. an den Enden der Übertragungsleitung, am Ort ggf. eingesetzter Zwischenverstärker oder an Stoß- oder Leckstellen im Übertragungsweg sein.
63Zur Bestimmung der charakteristischen Signalform ist die Messung des Nutzsignals bei geeignetem Störabstand notwendig.
64Um einen solchen „Fingerabdruck“ des Signals zu erhalten, eignet sich die Messung des leitungsgeführten Stroms an einer zugänglichen Stelle (vgl. Abschnitt 4.2).
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4.4
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65Messentfernung
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4.4.1
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Überprüfung von TK-Anlagen und -Netzen
Für Messungen im Innen- und Außenbereich beträgt die Messentfernung d = 3 m (Normentfernung).
66Diese Entfernung ist der Abstand zwischen dem Bezugspunkt der Messantenne und dem nächstgelegenen Teil des TK-Netzes.
67Überprüfungen von TK-Anlagen und -Netzen werden in der Regel vor dem Gebäude im Außenbereich durchgeführt.
68In speziellen Fällen (z. B. Hochhäuser) kann aber davon abgewichen werden.
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4.4.1.1
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69Abtragen der Messentfernung bei Messungen im Innenbereich
Wenn der zu untersuchende Teil des TK-Netzes nicht zugänglich ist, sich in oder hinter einer Wand oder in einem Kabelkanal oder Ähnlichem befindet, so ist die Messentfernung d im rechten Winkel von der Vorderkante der Wand oder des Kabelkanals abzutragen.
70Wenn in Gebäuden ein freier Abstand zwischen TK-Netz und Messantenne von 3 m aus Platzgründen nicht zur Verfügung steht, kann die o. g. Messentfernung bis auf 1 m reduziert werden.
71Hierbei sind die Festlegungen der Abschnitte 5.2.1.2 und 6.2.1.2 dieser Messvorschrift zu beachten.
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4.4.1.2
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72Abtragen der Messentfernung bei Messungen im Außenbereich
Wird außerhalb von Gebäuden oder ähnlicher Aufbauten gemessen, die Einrichtungen oder Kabel von TK-Netzen enthalten, so ist die Messentfernung d im rechten Winkel von der Außenwand des Gebäudes oder des betreffenden Aufbaus abzutragen.
73Verläuft der zu messende Teil des TK-Netzes unterirdisch, so ist die Messentfernung d im rechten Winkel von der senkrechten Projektion des TK-Netzes auf die Bodenoberfläche abzutragen.
74Verläuft der zu messende Teil des TK-Netzes oberhalb der Messantenne, so ist die Messentfernung d im rechten Winkel von der senkrechten Projektion des TK-Netzes auf die Grundfläche abzutragen.
75Das Prinzip ist in Bild 1 dargestellt.
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Bild 1:
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Abtragen des Messabstands d
von der senkrechten Projektion des Verlaufs der TK-Kabeltrasse auf die Grundfläche
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76Wenn die Aufstellung der Messantenne in 3 m Messentfernung aufgrund der örtlichen Gegebenheiten außerhalb von Gebäuden nicht möglich ist, ist für Messungen im Frequenzbereich bis 30 MHz das in Abschnitt 5.2.1.3 genannte Messverfahren anzuwenden.
77Wenn die zu messende TK-Kabeltrasse deutlich über der für die Messung verfügbaren Höhe des Antennenmasts liegt (z. B. in mehr als 10 m Höhe über der Grundfläche), ist für Messungen im Frequenzbereich bis 30 MHz das in Abschnitt 5.2.1.3 genannte Messverfahren anzuwenden und bei Messungen ab 30 MHz die Störstrahlungsleistung nach Abschnitt 7 zu messen.
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4.4.2
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78Bearbeitung von Störungsmeldungen
Zur Ermittlung der Störquelle werden keine spezifischen Messentfernungen festgelegt.
79Ist die Störquelle eingegrenzt, so werden die nachfolgenden Untersuchungen am betreffenden Teil der TK-Anlage oder des TK-Netzes nach den in Abschnitt 4.4.1 und dessen Unterabschnitten ausgeführten Grundsätzen durchgeführt.
80Abweichungen von diesen Grundsätzen sind nach Erfordernis und aufgrund des Anlasses zulässig.
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4.5
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81Grenzwerte für die zulässige Störaussendung aus TK-Anlagen und -Netzen
Die Grenzwerte für den jeweiligen Frequenzteilbereich sind in Anlage 2 aufgeführt.
82Es ist zu beachten, dass es sich bei den in Anlage 2 angegebenen Feldstärkegrenzwerten um Spitzenwerte-Grenzwerte handelt.
83Um die bei praktischen Messungen mit dem Spitzenwert-Detektor auftretende Unsicherheit zu minimieren, wird für die Messungen jedoch ein Quasispitzenwert-Detektor verwendet.
84Um einen direkten Vergleich zwischen gemessenen Quasispitzenwert-Pegeln und Spitzenwert-Grenzwerten vornehmen zu können, müssen die Messergebnisse mit Hilfe eines QP-Bewertungsfaktors korrigiert werden, der zum gemessenen Quasispitzenwert-Pegel addiert werden muss.
85Dieser Bewertungsfaktor ist von der Bandbreite des Messempfängers und der Signalmuster im zu überprüfenden TK-Netz abhängig.
86Sofern der QP-Bewertungsfaktor nicht schon bekannt ist und mit dem Betreiber des TK-Netzes abgestimmt wurde, muss er in der Phase der Voruntersuchungen ermittelt werden.
87Dies geschieht am einfachsten und genauesten mit Hilfe einer Stromzange, mit der das TK-Netz an einem Punkt mit einem reinen Nutzsignal und einem Störabstand zwischen Summensignal und Rauschen von mindestens 20 dB gemessen wird.
88Im Frequenzbereich 30 MHz bis 1 000 MHz kann der QP-Bewertungsfaktor auch ermittelt werden, indem die Antenne in unmittelbare Nähe der Strahlungsquelle gebracht wird.
89Im Frequenzbereich 1 000 MHz bis 3 000 MHz brauchen die Messwerte nicht korrigiert werden, da hier ohnehin ein Spitzenwert-Detektor verwendet wird.
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5
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90Messungen im Frequenzbereich von 9 kHz bis 30 MHz
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5.1
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Messgeräte
Folgende Messgeräte (nach EN 55016-1-1, EN 55016-1-2 und EN 55016-1-4) sind erforderlich: - –
ein kalibriertes Messsystem, bestehend aus einem Funkstörmessempfänger und dazugehörender Rahmenantenne zur Messung der magnetischen Feldkomponente und Stativ, bzw.
- –
ein kalibriertes Messsystem, bestehend aus einem Funkstörmessempfänger und dazugehörender Stromzange zur Messung von hochfrequenten Strömen auf Leitungen.
1Im Frequenzbereich von 9 kHz bis 150 kHz ist eine Messbandbreite von 200 Hz sowie ein Quasispitzenwert-Detektor zu verwenden.
2Im Frequenzbereich von 150 kHz bis 30 MHz ist eine Messbandbreite von 9 kHz sowie ein Quasispitzenwert-Detektor zu verwenden.
3Im Bedarfsfall können auch Spezialgeräte wie abgestimmte Rahmenantennen oder Antennen für das elektrische Feld verwendet werden.
4Für ggf. notwendig werdende Messungen der elektrischen Feldstärke ist ein aktiver Dipol nach den Angaben in Anhang 5 oder ein vergleichbarer Dipol zu verwenden.
5Um zu verhindern, dass die Messung durch Erdschleifen beeinflusst wird, ist nach Möglichkeit eine getrennte Stromversorgung (z. B. aus Batterien) des Messempfängers und der Rahmenantenne, ohne Erdung, insbesondere bei Messungen in Gebäuden, zu empfehlen.
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5.2
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6Messverfahren
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5.2.1
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Grundsätze
Gemäß Festlegung in Anhang 1 wird die gemessene magnetische Feldstärke über den Feldwellenwiderstand von 377 Ohm in eine elektrische Feldstärke umgerechnet.
7Achtung:
8Diese Umrechnung wird von einer Reihe von Messgeräten ggf. schon automatisch vorgenommen!
Es muss darauf geachtet werden, dass das TK-System mit den normalen maximalen Signalpegeln und ggf. in der Betriebsart betrieben wird, in der zuvor die höchsten Störfeldstärkepegel festgestellt wurden.
9Handelt es sich um ein interaktives System, so ist es besonders wichtig, den Rückkanal (upstream) auf das Vorhandensein von Signalen zu überprüfen, falls diese im gleichen Frequenzbereich wie die gemeldete Störung liegen.
10Werden Messungen nur auf einer Frequenz oder in einem schmalen Frequenzbereich durchgeführt (z. B. bei der Störungsbearbeitung), so sollte die Antenne so ausgerichtet werden, dass eine maximale Kopplung zum überprüften TK-Netz besteht.
11Wenn Messungen auf vielen Frequenzen oder in einem durchzustimmenden Frequenzbereich notwendig sind, sollten separate Messdurchgänge durchgeführt werden, bei denen die Antenne jeweils in einer der drei orthogonalen Richtungen X, Y und Z ausgerichtet ist.
12Die Daten der einzelnen Messdurchgänge müssen gespeichert werden und für jede Frequenz muss die effektive Feldstärke (Eeff) nach Gleichung (5.1) errechnet werden.
13Am einfachsten geschieht dies durch Übertragung der Daten in ein Tabellenkalkulationsblatt und anschließende automatisierte Berechnung von Eeff.
14Zur Reduzierung der Messzeit wird empfohlen, die Durchstimmung des zu untersuchenden Frequenzbereichs zunächst unter Nutzung des Spitzenwert-Detektors auszuführen und die gefundenen Maximalwerte der Störfeldstärken danach mit dem Quasispitzenwert-Detektor nachzumessen.
15Die Messentfernung d entspricht bei der Rahmenantenne dem Abstand zwischen deren geometrischem Mittelpunkt und dem TK-Netz und beim aktiven Dipol dem Abstand zwischen TK-Netz und dem Bezugspunkt der Antenne.
16Messungen im Frequenzbereich unterhalb von 30 MHz werden bei der Überprüfung von TK-Anlagen und -Netzen in der Regel vor dem Gebäude im Außenbereich durchgeführt.
17Hier kann die Messentfernung so gewählt werden, dass sie entweder der Normentfernung von 3 m entspricht oder größer als diese ist.
18In speziellen Fällen (z. B. Hochhäuser) kann aber davon abgewichen werden.
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5.2.1.1
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19Messung in 3 m Messentfernung (Normentfernung)
Die Rahmenantenne ist auf einem Stativ in 1 m Höhe zur Rahmenunterkante an dem Ort aufzustellen, an dem zuvor die höchste Störfeldstärke gemessen wurde.
20Hierbei ist der vorgeschriebene Messabstand zum TK-Netz einzuhalten.
21Nach Einstellung des Messempfängers auf die jeweilige Frequenz und die erforderliche Detektorart ist die Rahmenantenne entweder so auszurichten, dass der höchste Anzeigewert für das Signal des TK-Netzes erreicht wird, oder es ist in den orthogonalen Richtungen X,Y und Z zu messen und effektive Feldstärke nachträglich zu berechnen.
22Das Messen magnetischer Felder, die von TK-Netzen im Frequenzbereich bis 30 MHz erzeugt werden, kann durch das Vorhandensein zahlreicher Nutzaussendungen von Funkdiensten mit hohen Pegeln erschwert werden.
23Damit das Hintergrundrauschen und eventuelle Fremdsignale den in Anhang 1 genannten Grenzwert nicht überschreiten, müssen in den Lücken zwischen den Funkaussendungen Frequenzbereiche mit geringen Feldstärken gefunden werden.
24Bei der Suche dieser „ruhigen“ Frequenzbereiche sollte die Position der Antenne nicht verändert und das TK-Netz am besten abgeschaltet werden.
25Ist die Abschaltung des Netzes nicht möglich, stehen folgende Möglichkeiten zur Verfügung: - –
Ausrichtung der Rahmenantenne so, dass eine minimale Kopplung zur Aussendung des Netzes besteht, und Überprüfung, ob das Hintergrundrauschen sowie eventuelle Fremdsignale unter dem in Anlage 2 genannten Grenzwert liegen.
- –
1Ausrichtung der Rahmenantenne so, dass maximale Kopplung besteht; anschließend Erhöhung der Messentfernung und Überprüfung, ob sich die gemessene Feldstärke entsprechend verringert.
2Wie viele ruhige Frequenzen oder Frequenzbereiche benötigt werden, hängt davon ab, ob allgemeine Überprüfungsmessungen durchgeführt werden sollen oder ob eine mit weniger Aufwand verbundene Störungsmeldung zu bearbeiten ist.
3Bei allgemeinen Überprüfungsmessungen sollte die Zahl der ruhigen Frequenzbereiche so groß wie möglich sein.
4Diese sollten in möglichst gleichmäßigen Abständen über das gesamte Nutzsignalspektrum des betreffenden TK-Dienstes verteilt sein.
5Ein Diagramm mit der Spektrumsbelegung über den gesamten zu untersuchenden Frequenzbereich ermöglicht es, die für eine anschließende Analyse geeigneten ruhigen Frequenzen rasch ausfindig zu machen.
6Die Durchstimmung im Frequenzbereich kann mit einem Spitzenwert-Detektor in Schritten von jeweils der halben Messbandbreite ausgeführt werden.
7Für die Bearbeitung von Störungsmeldungen dürften einige ruhige Frequenzen um die gestörte Frequenz genügen.
8Diese können manuell eingestellt und gemessen werden.
9In beiden Fällen werden die gefundenen ruhigen Frequenzen bzw. der Frequenzbereich für die Messung der Störaussendung genutzt.
10Die Person, die den Empfänger bedient, sollte den Pegel des Hintergrundrauschens für jede dieser Frequenzen subjektiv beurteilen.
11Anschließend ist der höchste Pegel der Störfeldstärke (in dB(µV/m)) aufzuzeichnen, der unter Verwendung der Messbandbreite und des genannten Detektors über eine Zeitspanne von 15 s gemessen wurde.
12Einzeln auftretende Kurzzeitspitzen sollten hierbei unbeachtet bleiben.
13Die Messungen sind dann auf jeder der gefundenen ruhigen Frequenzen nach dem oben beschriebenen Verfahren zu wiederholen, wenn das TK-Netz in Betrieb ist.
14Die Messergebnisse sind zu dokumentieren.
15Die Differenz zwischen den Messwerten bei normal betriebenem und bei abgeschaltetem TK-Netz ist zu bestimmen.
16Wenn der Pegel der Fremdsignale dennoch über dem Grenzwert liegt, kann zur Bestätigung der ermittelten Differenz eine Stromzange verwendet werden.
17(Über dieses Testverfahren wird noch beraten.)
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5.2.1.2
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Messung in kleinerer Messentfernung als 3 m
Bei Messungen in weniger als 3 m Messentfernung wird der Abstand zum TK-Netz von der äußeren Umgrenzung der Rahmenantenne bestimmt.
18Wenn die Einhaltung des Messabstands von 3 m z. B. wegen der örtlichen Gegebenheiten innerhalb eines Gebäudes nicht möglich ist, kann auch in geringerem Abstand gemessen werden, der jedoch 1 m nicht unterschreiten darf.
19In diesem Fall ist das gleiche Verfahren anzuwenden wie bei Messungen in 3 m Entfernung; das Messergebnis wird dann aber unter Anwendung des Umrechnungsfaktors nach Gleichung (5.2) korrigiert:
20Hierbei sind: - – EMess:
Messwert in dB(µV/m)
- – EStör:
korrigierter Messwert in dB(µV/m)
- – dMess:
aktuelle Messentfernung in m
- – dNorm:
Normentfernung (3 m)
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5.2.1.3
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Messung in größerer Messentfernung als 3 m
Muss aufgrund der örtlichen Bedingungen eine Messentfernung von mehr als 3 m gewählt werden, so sind zunächst zwei Messorte zu bestimmen, die auf der im rechten Winkel zur TK-Kabeltrasse liegenden Messachse liegen. 1Als Orientierung gilt, dass der Abstand zwischen beiden Messorten möglichst groß sein sollte.
2Der Messwert ist nach dem in Abschnitt 5.2.1 beschriebenen Verfahren zu ermitteln.
3Entscheidend sind die örtlichen Bedingungen und die Messbarkeit der Störfeldstärke.
4Die Messwerte (in dB(µV/m)) sind über dem Logarithmus der Entfernung in einem Diagramm aufzutragen.
5Die geradlinige Verbindung der Messwerte beschreibt dann den Feldstärkeabfall in Richtung der Messachse.
6Ist der Feldstärkeabfall nicht bestimmbar, sind weitere Messpunkte zu wählen.
7Der Feldstärkepegel in der Normentfernung ist anhand der eingezeichneten Verbindungsgeraden aus dem Diagramm zu entnehmen (grafische Ermittlung).
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5.3
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8Messung der elektrischen Störfeldstärke
Die elektrische Feldstärke wird nur bei der Bearbeitung von Störungsmeldungen gemessen, wenn angenommen werden muss, dass die Störaussendung ein vorwiegend elektrisches Feld ist.
9Dies könnte dann der Fall sein, wenn der Grenzwert der magnetischen Feldstärke zwar nicht überschritten wird, die Störung einer mit einer Antenne für das elektrische Feld arbeitenden Funkempfangseinrichtung aber dennoch auftritt.
10Das Messverfahren entspricht dem Vorgehen bei der Messung der magnetischen Störfeldstärke.
11Die erforderliche Antenne ist in Anhang 5 beschrieben.
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5.4
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12Messung des asymmetrischen Störstroms
Nur für den Fall, dass aufgrund von hohen Umgebungsfeldstärken der Nachweis der Einhaltung der Grenzwerte für die Störfeldstärke praktisch nicht möglich ist, kann stattdessen u. a. mit Hilfe einer Stromzange der Störstrom auf der Leitung gemessen werden.
13Der entsprechende Grenzwert ist aus der Darstellung in Anhang 1a ersichtlich.
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6
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14Messungen im Frequenzbereich von 30 bis 3 000 MHz
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6.1
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Messgeräte
Folgende Messgeräte (nach EN 55016-1-1 und EN 55016-1-4) sind erforderlich:
ein kalibriertes Messsystem, bestehend aus einem Funkstörmessempfänger und einem dazugehörenden Breitbanddipol oder einer dazugehörenden logarithmisch-periodischen Antenne zur Messung der elektrischen Feldkomponente und Mast.
15Anmerkung:
16Messergebnisse, die mit Hilfe des hier beschriebenen kalibrierten Messsystems erhalten wurden, bedürfen im Hinblick auf ggf. bei der Messung herrschende Nahfeldverhältnisse
keiner
nachträglichen Korrektur!
Die Anforderungen an die Funkstörmessempfänger und Antennen sind in EN 55016-1-1 und EN 55016-1-4 beschrieben.
17Im Frequenzbereich von 30 bis 1 000 MHz ist eine Messbandbreite von 120 kHz sowie ein Quasispitzenwert-Detektor zu verwenden.
18Im Frequenzbereich von 1 000 bis 3 000 MHz ist eine Messbandbreite von 1 MHz und ein Spitzenwert-Detektor zu verwenden.
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6.2
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19Messverfahren
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6.2.1
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Grundsätze
Es muss darauf geachtet werden, dass das TK-System mit den normalen maximalen Signalpegeln und ggf. in der Betriebsart betrieben wird, in der zuvor die höchsten Störfeldstärkepegel festgestellt wurden.
20Handelt es sich um ein interaktives System, so ist es besonders wichtig, den Rückkanal (upstream) auf das Vorhandensein von Signalen zu überprüfen, falls diese im gleichen Frequenzbereich wie die gemeldete Störung liegen.
21Zur Reduzierung der Messzeit wird empfohlen, die Durchstimmung des zu untersuchenden Frequenzbereichs zunächst unter Nutzung des Spitzenwert-Detektors auszuführen und die gefundenen Maximalwerte der Störfeldstärken danach mit dem Quasispitzenwert-Detektor nachzumessen.
22Die Messentfernung d entspricht beim Breitbanddipol dem Abstand zwischen TK-Netz und dem Balun und bei der logarithmisch-periodischen Antenne dem Abstand zwischen TK-Netz und dem Bezugspunkt der Antenne.
23Messungen im Frequenzbereich oberhalb von 30 MHz werden bei der Überprüfung von TK-Anlagen und -Netzen in der Regel vor dem Gebäude im Außenbereich durchgeführt.
24Hier kann die Messentfernung so gewählt werden, dass sie entweder der Normentfernung von 3 m entspricht oder größer als diese ist.
25In speziellen Fällen (z. B. Hochhäuser) kann aber davon abgewichen werden.
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6.2.1.1
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26Messung in 3 m Messentfernung (Normentfernung)
Die Normentfernung beträgt 3 m. Die Messantenne ist am festgelegten Messort in Richtung, Höhe und Polarisation (horizontal und vertikal) so zu verändern, dass die maximale Störfeldstärke gemessen wird.
27Befinden sich Antenne und TK-Netz auf gleicher Bezugsebene, so ist zur Bestimmung der maximalen Feldstärke ein Höhenscan der Antenne von 1 m bis 4 m durchzuführen.
28Beim Höhenscan muss der Abstand zwischen der Antenne und störenden Objekten (wie z. B. Wände, Decken, metallische Strukturen, usw.) mindestens 0,5 m betragen.
29Der Höhenscan kann durch die örtlichen Bedingungen begrenzt werden (vgl. Bild 2: Höhenscan der Antenne).
30Bild 2: Höhenscan der Antenne
Befindet sich der Antennenträger nicht auf der gleichen Bezugsebene wie die Leitung, z. B. bei einer Messung im Freien, so ist ein in Relation zur Höhe des Objekts vergleichbarer Scan durchzuführen.
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6.2.1.2
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31Messung in kleinerer Messentfernung als 3 m
Wenn bei der Bearbeitung von Störungsmeldungen oder aber in speziellen Überprüfungsfällen (z. B. Hochhäuser) Messungen zur Ermittlung der Störquelle im Innenbereich notwendig sind und ein Messabstand von 3 m wegen der örtlichen Gegebenheiten nicht eingehalten werden kann, kann auch in geringerem Abstand gemessen werden, der jedoch 1 m nicht unterschreiten darf.
32Als Messabstand gilt die Entfernung zwischen der Leitung und dem Bezugspunkt der verwendeten Antenne.
33Für die Messung ist die Antenne unter Verzicht auf einen Höhenscan auf maximale Kopplung zur Störquelle auszurichten.
34Das Messergebnis muss dann unter Anwendung des Umrechnungsfaktors nach Gleichung (6.1) korrigiert werden:
35Hierbei sind: - – EMess:
Messwert in dB(µV/m)
- – EStör:
korrigierter Messwert in dB(µV/m)
- – dMess:
aktuelle Messentfernung in m
- – dNorm:
Normentfernung (3 m)
Anmerkung:1Messergebnisse, die mit Hilfe des kalibrierten Messsystems (vgl. Abschnitt 6.1) erhalten wurden, bedürfen in Bezug auf ggf. bei der Messung herrschende Nahfeldverhältnisse keiner nachträglichen Korrektur!
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6.2.1.3
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Messung in größerer Messentfernung als 3 m
Muss aufgrund der örtlichen Bedingungen eine Messentfernung von mehr als 3 m gewählt werden, so wird anstelle der elektrischen Störfeldstärke die Störstrahlungsleistung nach dem in Abschnitt 7 festgelegten Substitutionsverfahren ermittelt.
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6.3
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2Bestimmung der elektrischen Feldstärke
Die elektrische Störfeldstärke wird bestimmt, indem die Anzeige des Messempfängers bis zu ca.
315 s beobachtet und dann der Maximalwert der Anzeige aufgezeichnet wird.
4Einzeln auftretende Kurzzeitspitzen sollten hierbei unbeachtet bleiben.
5Wenn das verwendete Messsystem nur Messergebnisse in Form von HF-Spannungspegeln liefert, kann der Störfeldstärkepegel mit Hilfe von Gleichung (6.2) aus dem gemessenen HF-Spannungspegel am Antennenanschluss des Messempfängers berechnet werden:
|
EStör
=
uE + aK + K
|
(6.2) |
|
|
6
Hierbei sind: - – EStör:
der errechnete Störfeldstärkepegel in dB(µV/m)
- – uE:
der gemessene Spannungspegel in dB(µV) am Antenneneingang des Messempfängers (an 50 Ohm)
- –aK:
die Dämpfung des Messkabels in dB
- –K:
Antennenfaktor der Messantenne in dB
Anmerkung:1Unabhängig von der tatsächlich verwendeten Messentfernung ist für die Berechnung des Störfeldstärkepegels in jedem Fall der zur Messantenne gehörende Antennenfaktor (Freiraum, nach Hersteller- oder Kalibrierangaben) zu verwenden!
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7
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Messung der Störstrahlungsleistung im Frequenzbereich von 30 bis 3 000 MHz
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7.1
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Messgeräte
Die Anforderungen an die zur Messung der Störstrahlungsleistung genutzten Funkstörmessempfänger, die Messbandbreiten, Detektoren und Antennen sind in EN 55016-1-1 und EN 55016-1-4 beschrieben.
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7.2
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2Messentfernung
Die Messung des elektrischen Felds aus TK-Netzen ist durch Reflexionen an Grenzflächen und in der Umgebung vorhandener parasitärer Elemente mit Unsicherheiten behaftet.
3Weitere Unsicherheiten können sich durch Messungen im Nahfeld ergeben.
4Ein Teil der resultierenden Unsicherheiten lässt sich ausschließen, indem unter gleichen Umfeldbedingungen mit Hilfe einer Substitutionsantenne die Störstrahlungsleistung der Störquelle bestimmt wird.
5Zur Messung der Störstrahlungsleistung muss eine Messentfernung ausgewählt werden, die im Fernfeld der Störstrahlungsquelle liegt.
6Diese Bedingung wird vollständig erfüllt, wenn, für dipolartige Strahler, die erforderliche Messentfernung nach Gleichung (7.1) berechnet und verwendet wird:
oder wenn die Messentfernung d≥ 30 m ist.
8(Für einen großen Teil praktisch auftretender Fälle ist bereits die Erfüllung der Bedingung d ≥ λ ausreichend.)
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7.3
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Standort der Messantenne
Die Messung der Störstrahlungsleistung muss nach Abschnitt 7.2 im Fernfeld erfolgen.
9Unter Beachtung dieser Bedingung wird zur Messung der Störaussendungen eines TK-Netzes (und der dann von der Substitutionsantenne nachzubildenden äquivalenten Aussendung) der Ort gewählt, an dem zuvor nach Abschnitt 4.3 die höchste Störfeldstärke festgestellt wurde.
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7.4
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10Standort der Substitutionsantenne
Die Substitutionsantenne ist in 1 m Abstand vor der Hauswand des Gebäudes, in dem das TK-Netz untergebracht ist, aufzustellen.
11Der Aufstellort sollte so ausgewählt werden, dass die gedachte Linie zwischen der Substitutionsantenne und Messantenne im rechten Winkel zur Richtung des Kabels des TK-Netzes oder zur Hauswand des Gebäudes verläuft, in dem sich das TK-Netz befindet.
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7.5
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12Messverfahren
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7.5.1
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Pegel der unerwünschten gestrahlten Aussendung
Die Messantenne ist am gemäß Absatz 7.3 (Standort der Messantenne) gewählten Messort in Richtung, Höhe und Polarisation so zu verändern, dass der maximale Pegel der unerwünschten gestrahlten Aussendung des TK-Netzes gemessen wird.
13Die Position der Messantenne wird nach der Ermittlung der maximalen Störfeldstärke nicht mehr verändert.
14Hinweis:
15Auf eine Substitutionsmessung kann verzichtet werden, wenn die nach Abschnitt 6 unter Fernfeldbedingungen gemessene Störfeldstärke nach Umrechnung auf die Normentfernung von 3 m mit Hilfe von Gleichung (5.2) um mehr als 20 dB über dem zutreffenden Grenzwert liegt.
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7.5.2
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16Substitutionsmessung
Beim Betreiben der Substitutionsantenne darf die verwendete Frequenz nicht bereits durch terrestrische Funkdienste oder Funkanwendungen belegt sein.
17Bei der Überprüfung von TK-Anlagen und -Netzen sind entsprechende ISM-Frequenzen oder die von der BNetzA im Rahmen der Frequenzzuteilung für diese Zwecke vorgesehenen Funkfrequenzen zu nutzen.
18Bei Messungen im Rahmen der Bearbeitung von Funkstörungen sollte nach Lokalisierung der Störquelle und Aufzeichnung des Anzeigewerts des Messempfängers dafür Sorge getragen werden, dass der betreffende Teil des TK-Netzes abgeschaltet oder der verursachende TK-Dienst vorübergehend außer Betrieb genommen wird und die gestörte Funkfrequenz nicht belegt ist.
19Wenn dies nicht möglich ist, sollte die zum Betreiben der Substitutionsantenne verwendete Frequenz um den kleinstmöglichen Betrag so verändert werden, dass die Störaussendung(en) aus dem TK-Netz ausgeblendet und/oder Aussendungen auf lokal bereits terrestrisch belegten Funkfrequenzen vermieden werden.
20Die Substitutionsantenne wird am ausgewählten Standort (siehe Abschnitt 7.4) aufgestellt und durch einen unmodulierten Messsender gespeist.
21Hinweis:
22Im Frequenzbereich unter 150 MHz wird als Substitutionsantenne ein Breitbanddipol verwendet.
23Bei höheren Frequenzen wird ein abgestimmter Halbwellendipol verwendet.
24Zur besseren Anpassung ist ein Dämpfungsglied mit 10 dB Dämpfung an den Fußpunkt der Substitutionsantenne zu schalten.
25Um Ausstrahlungen über die Antennenleitung zu verhindern, müssen jeweils drei Ferritringe im Abstand von 30 bis 50 cm auf die Antennenleitung geklemmt werden.
26Die mit fest eingestellter Messsenderleistung versorgte Substitutionsantenne ist nun in der Aufbauhöhe (1 m bis 4 m), dem Abstand zum Gebäude und der Polarisationsebenenausrichtung so zu verändern, dass am Messempfänger der maximale Anzeigewert abzulesen ist.
27Dann wird der HF-Pegel des Messsenders so eingestellt, dass am Messempfänger der gleiche Anzeigewert erreicht wird, wie er vorher auch vom Signal des TK-Netzes erzeugt wurde.
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7.5.3
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28Berechnung der Störleistung
Der effektive Störstrahlungsleistungspegel wird nach Gleichung (7.2) errechnet:
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pU = uS – aS – ac – cr + GD
+ 4 dB
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(7.2) |
29
Hierbei sind: - – pU:
der errechnete Störstrahlungsleistungspegel in dB(pW)
- –uS:
der Spannungspegel am Messsenderausgang in dB(µV) an 50 Ohm
- – aS:
die Dämpfung des Dämpfungsglieds am Fußpunkt der Antenne in dB
- –ac:
die Dämpfung des Verbindungskabels zwischen Messsender und Substitutionsantenne in dB
- – cr:
der Umrechnungsfaktor zur Umrechnung des Leistungspegels am Fußpunkt eines abgestimmten Halbwellendipols (der Substitutionsantenne) auf die der effektiven Störstrahlungsleistung entsprechenden Leistung:
| cr= 10 log ZFp dB(Ω) | (7.3) |
| |
1Für eine Fußpunktimpedanz von ZFp = 50 Ohm ergibt sich ein Umrechnungsfaktor von cr = 17 dB.
2Die Verluste des Baluns werden als vernachlässigbar klein angesehen
- – GD:
der Gewinn der Substitutionsantenne bezogen auf einen abgestimmten Halbwellendipol
- – 4 dB:
ein Korrekturwert zur Berücksichtigung von Reflexionen von der Wand, vor der gemessen wird
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8
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Hilfsträgerverfahren
Das Hilfsträgerverfahren wird angewendet, wenn eine direkte Messung von Störaussendungen durch breitbandige digitale Signale nicht möglich ist (z. B. bei Suchfahrten nach Leckstellen oder Ermittlung von Summenstörfeldstärken). 1Grund hierfür ist, dass im Falle von breitbandigen Störsignalen eine Störabstandsverringerung und damit ein Empfindlichkeitsverlust im Messempfänger eintritt.
2Die notwendige Erhöhung der Messdynamik kann mit Hilfe von schmalbandigen Hilfsträgern erreicht werden.
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8.1
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3Pegelbestimmung und Einstellungen
Für eine Bewertung der Störaussendungen von breitbandigen digitalen Signalen sind bei Verwendung des Hilfsträgerverfahrens zunächst die gegenseitigen Pegelverhältnisse zu bestimmen.
4Hierzu ist zunächst der am Einspeiseort des Hilfsträgers vorgefundene Pegel des breitbandigen digitalen Nutzsignals mit der für den betreffenden Frequenzbereich definierten Bandbreite (siehe Anlage 2) zu ermitteln.
5Zweckmäßigerweise kommt hierbei der für den betreffenden Frequenzbereich vorgeschriebene Detektor (QP-Detektor im Frequenzbereich bis 1 GHz bzw.
6Spitzenwertdetektor im Frequenzbereich größer 1 GHz) zum Einsatz.
7Anschließend ist zu prüfen, ob ggf. bereits ein Hilfsträger vorhanden ist oder andere schmalbandige Referenzsignale als Hilfsträger verwendet werden können.
8Ist dies nicht der Fall, ist im nächsten Schritt ein unmodulierter sinusförmiger Hilfsträger, möglichst in die Lücke zwischen den digitalen Signalen (um diese nicht zu stören) derart einzuspeisen, dass der Pegel dieses Signals, gemessen mit einer Messbandbreite von 200 Hz, dem Messwert des zuvor gemessenen Digitalsignals entspricht.
9Anmerkung:
10Falls es die praktischen Verhältnisse erfordern, kann der Hilfsträger auch mit einem im Vergleich zum Pegel des digitalen Nutzsignals erhöhten Pegel eingespeist werden.
11Wichtig ist nur, dass hierbei systemeigene Beschränkungen gebührend Rechnung getragen wird.
12Bei der anschließenden Ermittlung der Störfeldstärke des Hilfsträgers, ist der erhaltene Messwert dann aber entsprechend zu korrigieren.
13In jedem Fall sollte die Verwendung zusätzlich eingespeister Hilfsträger mit den jeweiligen Netzbetreibern vor Ort abgestimmt werden.
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8.2
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14Bestimmung der Störfeldstärke
Wurden die Pegel des Hilfsträgers und des breitbandigen digitalen Signals wie in Abschnitt 8.1 beschrieben vor der Messung entsprechend bestimmt bzw. miteinander in Einklang gebracht, so bilden die Messergebnisse aus den Hilfsträgermessungen an den betreffenden Messorten die dort herrschende elektrische Feldstärke entweder direkt ab oder liefern die Pegel der Spannung am Antenneneingang des Messempfängers.
15Wenn der Hilfsträger am Einspeisepunkt in das betreffende Netz im Vergleich zum digitalen Nutzsignal mit einem um x dB erhöhten Pegel aufgeprägt wird, so muss diese Pegeldifferenz von den erhaltenen Messwerten entsprechend abgezogen werden, um letztendlich die mit der Nutzsignalübertragung einhergehenden Störfeldstärkepegel am Messort zu erhalten.
16Die allgemeine Vorgehensweise zur Ermittlung der Feldstärken wie sie in den Abschnitten 5 und 6 beschrieben sind, bleiben davon unberührt und sind entsprechend auch hier anzuwenden.
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9
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17Aufbereitung der Messergebnisse und Vergleich mit dem Grenzwert
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9.1
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Korrekturen der Messergebnisse bei Messung mit dem Quasispitzenwert-Detektor
Bei Verwendung des Quasispitzenwert-Detektors muss der gemessene Pegel zusätzlich durch Addieren des QP-Bewertungsfaktors korrigiert werden.
18Beträgt der Abstand (S+N)/N mehr als 20 dB, so ist keine weitere Korrektur der erzielten Messergebnisse erforderlich.
19Beträgt der Abstand (S+N)/N weniger als 20 dB und wird N durch Rauschen dominiert, so kann das Messergebnis ggf. durch ΔU (siehe Anhang 2) korrigiert werden.
20Hinweis:
21Der Abstand
(S+N)/N
muss größer als 2 dB sein.
22Wenn der Abstand
(S+N)/N
weniger als 20 dB beträgt und nicht gemäß Anhang 2 berichtigt wird, muss die in Anhang 3, Tabelle 2, aufgeführte höhere Messunsicherheit berücksichtigt werden.
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9.2
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23Korrekturen der Messergebnisse bei Messung mit Spitzenwert-Detektor
Beträgt der Abstand (S+N)/N mehr als 20 dB, so ist keine weitere Korrektur der erzielten Messergebnisse erforderlich.
24Wenn der Abstand (S+N)/N weniger als 20 dB beträgt und N von Aussendungen aus der Umgebung dominiert wird, kann das Messergebnis durch die in Anhang 4 beschriebenen Verfahren korrigiert werden.
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9.3
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25Behandlung der Messunsicherheit
Im Überprüfungsfall wird die halbe Messunsicherheit vom Messwert subtrahiert und der resultierende Wert anschließend mit dem Grenzwert verglichen.
26Im Störungsfall wird die Messunsicherheit im Messergebnis nicht berücksichtigt.
27Die Messunsicherheit ist im Messprotokoll auszuweisen.
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9.4
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28Vergleich mit dem Grenzwert
Die aus den Messungen ermittelten und nach den Festlegungen in den Abschnitten 8.1 und 8.2 korrigierten Untersuchungsergebnisse sind abschließend mit den jeweils zutreffenden Grenzwerten für die zulässige Störaussendung zu vergleichen.
