Die elektromagnetische Verträglichkeit ist auch in der Ausbildung und Lehre ein sehr interdisziplinäres Thema mit Beziehungen zur Leistungselektronik, elektrischen Antrieben, der Signalverarbeitung, Kommunikationstechnik, Sensorik oder Hochfrequenztechnik. %Für Lehrveranstaltungen mit begrenztem Zeitbudget stellt sich deshalb die Frage, welche Inhalte vermittelt werden und welche Kompetenzen die Studierenden entwickeln sollen. Als Überblick für ein solches EMV-Kerncurriculum hat eine Arbeitsgruppe unter Leitung von Prof. Dickmann von der HSU Hamburg hat in den Jahren 2011-2014 mit Expert*innen aus Wissenschaft und Industrie entsprechende Empfehlungen erarbeitet. Diese geben eine Auswahl von Themen für Lehrplaninhalte für eine breite Ausbildung auf dem Gebiet der elektromagnetischen Verträglichkeit vor und werden regelmäßig aktualisiert. Im Vortrag möchten wir einen Überblick über den aktuellen Stand geben und dazu auch passende Labor- und Demonstrationsversuche vorschlagen, die sich mit wenig Aufwand umsetzen und auch im Rahmen von Lehrveranstaltungen zeigen lassen.

1. Kern-Curriculum und Laborversuche für die EMV-Lehre von heute
Mathias Magdowski1 und Stefan Dickmann2
1Otto-von-Guericke-Universität, Magdeburg
2Helmut-Schmidt-Universität / Universität der Bundeswehr Hamburg
14. März 2024
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2. Übersicht und Motivation
Wer kümmert sich in der Lehre um die EMV?
EMV
HF-
Technik
Antriebe
Sig-
nalverar-
beitung
Kommu-
nikation
Sensorik
Leis-
tungse-
lektronik
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3. Übersicht und Motivation Inhaltsverzeichnis
1 EMV-Kerncurriculum
Kompetenzniveaus
Vorschlag zur Themenauswahl
2 Laborversuche für die EMV-Lehre
USB-Oszilloskope von Pico Technology
Vektorieller Netzwerkanalysator pocketVNA
Software-Defined Radio von NooElec
Spektrumanalysator tinySA Ultra
Multifunktionsmessgerät Analog Discovery 2 von Digilent
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4. EMV-Kerncurriculum
EMV-Kerncurriculum
Entwicklung der Arbeitsgruppe EMV-Lehre des IEEE German EMC Chapters:
Koordination: Stefan Dickmann, HSU
Mitwirkende: Achim Enders, Heyno Garbe, Frank Gronwald, Robert Kebel, Friedrich-Wilhelm
Trautnitz, Benjamin Menßen, M. Nagel, Ralf Vick, Sven Battermann, Mathias
Magdowski, F. Schröder, Christian Schuster
Zeitraum: 2011 bis 2014
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5. EMV-Kerncurriculum
EMV-Kerncurriculum
Entwicklung der Arbeitsgruppe EMV-Lehre des IEEE German EMC Chapters:
Koordination: Stefan Dickmann, HSU
Mitwirkende: Achim Enders, Heyno Garbe, Frank Gronwald, Robert Kebel, Friedrich-Wilhelm
Trautnitz, Benjamin Menßen, M. Nagel, Ralf Vick, Sven Battermann, Mathias
Magdowski, F. Schröder, Christian Schuster
Zeitraum: 2011 bis 2014
Deutsche Version: Englische Version:
https://r8.ieee.org/germany-emc/research/emc-core-curriculum/
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6. EMV-Kerncurriculum Kompetenzniveaus
Kompetenzniveaus für die EMV-Ausbildung
1 Einbindung der EMV-Aspekte in allen Planungs- und Systemebenen( Kenntnis
entsprechender Planungsmethoden,z. B. Beeinflussungsmatrix, vgl. VG-Norm)
2 Modellbildung und Problemlösung für EMV-Probleme zur selbständigen Problemlösung
3 Wiedererkennen und Einordnen von Störphänomenen zur problemangepassten Auswahl
von Entstörmaßnahmen
4 Korrekte Anwendung von Vorgehensweisen/Maßnahmen in vorgegebenem
Anwendungsbereich
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7. EMV-Kerncurriculum Kompetenzniveaus
Kompetenzniveaus für die EMV-Ausbildung
1 Einbindung der EMV-Aspekte in allen Planungs- und Systemebenen( Kenntnis
entsprechender Planungsmethoden,z. B. Beeinflussungsmatrix, vgl. VG-Norm)
2 Modellbildung und Problemlösung für EMV-Probleme zur selbständigen Problemlösung
3 Wiedererkennen und Einordnen von Störphänomenen zur problemangepassten Auswahl
von Entstörmaßnahmen
4 Korrekte Anwendung von Vorgehensweisen/Maßnahmen in vorgegebenem
Anwendungsbereich
Abbildung in Studiengängen:
Erreichen der Kompetenzniveaus 1 und 2 in allen behandelten Lehrthemen
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8. EMV-Kerncurriculum Kompetenzniveaus
Kompetenzniveaus für die EMV-Ausbildung
1 Einbindung der EMV-Aspekte in allen Planungs- und Systemebenen( Kenntnis
entsprechender Planungsmethoden,z. B. Beeinflussungsmatrix, vgl. VG-Norm)
2 Modellbildung und Problemlösung für EMV-Probleme zur selbständigen Problemlösung
3 Wiedererkennen und Einordnen von Störphänomenen zur problemangepassten Auswahl
von Entstörmaßnahmen
4 Korrekte Anwendung von Vorgehensweisen/Maßnahmen in vorgegebenem
Anwendungsbereich
Abbildung in Studiengängen:
Erreichen der Kompetenzniveaus 1 und 2 in allen behandelten Lehrthemen
Bachelor: Auswahl der Themengebiete, die ohne tiefgehende Theoriekenntnisse
(Systemtheorie, Maxwell-Gleichungen, . . . ) vermittelt werden können
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9. EMV-Kerncurriculum Kompetenzniveaus
Kompetenzniveaus für die EMV-Ausbildung
1 Einbindung der EMV-Aspekte in allen Planungs- und Systemebenen( Kenntnis
entsprechender Planungsmethoden,z. B. Beeinflussungsmatrix, vgl. VG-Norm)
2 Modellbildung und Problemlösung für EMV-Probleme zur selbständigen Problemlösung
3 Wiedererkennen und Einordnen von Störphänomenen zur problemangepassten Auswahl
von Entstörmaßnahmen
4 Korrekte Anwendung von Vorgehensweisen/Maßnahmen in vorgegebenem
Anwendungsbereich
Abbildung in Studiengängen:
Erreichen der Kompetenzniveaus 1 und 2 in allen behandelten Lehrthemen
Bachelor: Auswahl der Themengebiete, die ohne tiefgehende Theoriekenntnisse
(Systemtheorie, Maxwell-Gleichungen, . . . ) vermittelt werden können
Master: Behandlung aller Themengebiete für die Qualifikation zur Promotion
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10. EMV-Kerncurriculum Vorschlag zur Themenauswahl
Vorschlag zur Themenauswahl einer EMV-Lehrveranstaltung
1 Beispiele für Störquellen und Störmechanismen
2 Beispiele für Umgebungen, in denen sich gestörte Systeme befinden
3 Quelle, Opfer, Kopplungswege
4 Entstörmaßnahmen
5 EMV-relevante Eigenschaften von Systemkomponenten
6 Rolle und Struktur der Normung
7 EMV-Messtechnik und -Verfahren
8 Numerische Simulation
9 Planung der EMV zur Vermeidung von Störungen
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11. EMV-Kerncurriculum Vorschlag zur Themenauswahl
Vorschlag zur Themenauswahl einer EMV-Lehrveranstaltung
1 Beispiele für Störquellen und Störmechanismen
2 Beispiele für Umgebungen, in denen sich gestörte Systeme befinden
3 Quelle, Opfer, Kopplungswege
4 Entstörmaßnahmen
5 EMV-relevante Eigenschaften von Systemkomponenten
6 Rolle und Struktur der Normung
7 EMV-Messtechnik und -Verfahren
8 Numerische Simulation
9 Planung der EMV zur Vermeidung von Störungen
Nutzungsmöglichkeiten
1 Hilfe bei Planung von Lehrveranstaltungen
2 Argumentationshilfe in Studienkommissionen der Hochschulen etc.
3 Stärkung des Selbstverständnisses der EMV als eigenständige Disziplin
4 Bei Bedarf: Planungsgrundlage auch für Weiterbildungsangebote
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12. Laborversuche für die EMV-Lehre
1 EMV-Kerncurriculum
Kompetenzniveaus
Vorschlag zur Themenauswahl
2 Laborversuche für die EMV-Lehre
USB-Oszilloskope von Pico Technology
Vektorieller Netzwerkanalysator pocketVNA
Software-Defined Radio von NooElec
Spektrumanalysator tinySA Ultra
Multifunktionsmessgerät Analog Discovery 2 von Digilent
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13. Laborversuche für die EMV-Lehre USB-Oszilloskope von Pico Technology
USB-Oszilloskop von Pico Technology
Gesamtansicht mit R-C-Glied: Detailansicht:
https://www.picotech.com/oscilloscope/2000/picoscope-2000-overview
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14. Laborversuche für die EMV-Lehre USB-Oszilloskope von Pico Technology
Messung der Zeitfunktion für die Kondensatorspannung
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15. Laborversuche für die EMV-Lehre USB-Oszilloskope von Pico Technology
Messung eines R-C-Filters im Zeitbereich
https://www.twitch.tv/videos/2029497090
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16. Laborversuche für die EMV-Lehre USB-Oszilloskope von Pico Technology
Messung der Übertragungsfunktion von Filterschaltungen
L-C-Filter: Detailansicht eines R-C-Filters:
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17. Laborversuche für die EMV-Lehre USB-Oszilloskope von Pico Technology
Messung der Übertragungsfunktion von Filterschaltungen
https://bitbucket.org/hexamer/fra4picoscope/wiki/Home
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18. Laborversuche für die EMV-Lehre USB-Oszilloskope von Pico Technology
Messung der Übertragungsfunktion von Filterschaltungen
https://www.twitch.tv/videos/2029505324
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19. Laborversuche für die EMV-Lehre Vektorieller Netzwerkanalysator pocketVNA
1 EMV-Kerncurriculum
Kompetenzniveaus
Vorschlag zur Themenauswahl
2 Laborversuche für die EMV-Lehre
USB-Oszilloskope von Pico Technology
Vektorieller Netzwerkanalysator pocketVNA
Software-Defined Radio von NooElec
Spektrumanalysator tinySA Ultra
Multifunktionsmessgerät Analog Discovery 2 von Digilent
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20. Laborversuche für die EMV-Lehre Vektorieller Netzwerkanalysator pocketVNA
Portabler USB-Netzwerkanalysator bis 4 GHz (mittlerweile bis 6 GHz)
https://pocketvna.com/
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21. Laborversuche für die EMV-Lehre Vektorieller Netzwerkanalysator pocketVNA
Zugehörige Software
https://pocketvna.com/pages/software
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22. Laborversuche für die EMV-Lehre Vektorieller Netzwerkanalysator pocketVNA
Messaufbau zur Übertragung zwischen zwei Antennen
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23. Laborversuche für die EMV-Lehre Vektorieller Netzwerkanalysator pocketVNA
Messaufbau zur Übertragung zwischen zwei Antennen
https://www.twitch.tv/videos/2044496043
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24. Laborversuche für die EMV-Lehre Software-Defined Radio von NooElec
1 EMV-Kerncurriculum
Kompetenzniveaus
Vorschlag zur Themenauswahl
2 Laborversuche für die EMV-Lehre
USB-Oszilloskope von Pico Technology
Vektorieller Netzwerkanalysator pocketVNA
Software-Defined Radio von NooElec
Spektrumanalysator tinySA Ultra
Multifunktionsmessgerät Analog Discovery 2 von Digilent
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25. Laborversuche für die EMV-Lehre Software-Defined Radio von NooElec
Software-Defined Radio von NooElec von 25 MHz bis 1750 MHz
Empfänger mit Antenne: Detailansicht des USB-Empfängers:
https://www.nooelec.com/store/nesdr-mini-plus.html
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26. Laborversuche für die EMV-Lehre Software-Defined Radio von NooElec
Empfängersoftware CubicSDR
https://cubicsdr.com/
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27. Laborversuche für die EMV-Lehre Software-Defined Radio von NooElec
Empfang des Automatic Dependent Surveillance Broadcast (ADSB)
https://www.sprut.de/electronic/pic/projekte/adsb/adsb_en.html
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28. Laborversuche für die EMV-Lehre Software-Defined Radio von NooElec
RTL-SDR von 500 kHz bis 1.75 GHz
https://www.rtl-sdr.com/
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29. Laborversuche für die EMV-Lehre Spektrumanalysator tinySA Ultra
1 EMV-Kerncurriculum
Kompetenzniveaus
Vorschlag zur Themenauswahl
2 Laborversuche für die EMV-Lehre
USB-Oszilloskope von Pico Technology
Vektorieller Netzwerkanalysator pocketVNA
Software-Defined Radio von NooElec
Spektrumanalysator tinySA Ultra
Multifunktionsmessgerät Analog Discovery 2 von Digilent
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30. Laborversuche für die EMV-Lehre Spektrumanalysator tinySA Ultra
Spektrumanalysator tinySA Ultra
https://www.tinysa.org/wiki/
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31. Laborversuche für die EMV-Lehre Multifunktionsmessgerät Analog Discovery 2 von Digilent
1 EMV-Kerncurriculum
Kompetenzniveaus
Vorschlag zur Themenauswahl
2 Laborversuche für die EMV-Lehre
USB-Oszilloskope von Pico Technology
Vektorieller Netzwerkanalysator pocketVNA
Software-Defined Radio von NooElec
Spektrumanalysator tinySA Ultra
Multifunktionsmessgerät Analog Discovery 2 von Digilent
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32. Laborversuche für die EMV-Lehre Multifunktionsmessgerät Analog Discovery 2 von Digilent
Multifunktionsmessgerät Analog Discovery 2 von Digilent
https://digilent.com/reference/test-and-measurement/analog-discovery-2/start
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33. Laborversuche für die EMV-Lehre Multifunktionsmessgerät Analog Discovery 2 von Digilent
Zugehörige Software WaveForms
https://digilent.com/reference/software/waveforms/waveforms-3/start
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34. Laborversuche für die EMV-Lehre Multifunktionsmessgerät Analog Discovery 2 von Digilent
Anschluss der Impedanzanalysator-Platine
https://www.twitch.tv/videos/2038331041
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35. Laborversuche für die EMV-Lehre Multifunktionsmessgerät Analog Discovery 2 von Digilent
Messung der frequenzabhängigen Impedanz von Kondensatoren
https://www.twitch.tv/videos/2038305424
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36. Laborversuche für die EMV-Lehre Multifunktionsmessgerät Analog Discovery 2 von Digilent
Messung der frequenzabhängigen Impedanz einer Spule
https://www.twitch.tv/videos/2038321775
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37. Laborversuche für die EMV-Lehre Multifunktionsmessgerät Analog Discovery 2 von Digilent
Zugehöriges Messergebnis inklusive der Eigenresonanz
https://www.twitch.tv/videos/2038321775
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38. Laborversuche für die EMV-Lehre Multifunktionsmessgerät Analog Discovery 2 von Digilent
Messung der Impedanz einer Reihenschaltung von R und C
https://www.twitch.tv/videos/2038315197
Magdowski/Dickmann (OVGU Magdeburg/HSU Hamburg) EMV-Kern-Curriculum und Laborversuche 14. März 2024 33 / 34

39. Laborversuche für die EMV-Lehre Multifunktionsmessgerät Analog Discovery 2 von Digilent
https://twitter.com/MarkusRidderbu8/status/1523708966039351297
Vielen Dank für Ihre
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Magdowski/Dickmann (OVGU Magdeburg/HSU Hamburg) EMV-Kern-Curriculum und Laborversuche 14. März 2024 34 / 34