Crosstalk bei Kabelbaum - Berechnung?

Hallo! Bin leider nicht vom Fach, vielleicht k=F6nnt ihr mir ja weiterhelfen. Zu meinem Problem: Ich m=F6chte allgemein Berechnen, wie sich verschiedene Signale, die =FCber ungeschirmte Leiter in einem Kabelbaum =FCbertragen werden, gegenseitig beeinflussen.

- vereinfachend kann man nur von 2 Leiterpaaren ausgehen.

- hat vielleicht jemand eine L=F6sung, einen Link bzw. einen Hinweis auf Fachiteratur f=FCr mich parat?

Besten Dank f=FCr Eure Hilfe. Gruss Philipp

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ferdifred
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Hallo Philipp,

Ich möchte allgemein Berechnen, wie sich verschiedene Signale, die über ungeschirmte Leiter in einem Kabelbaum übertragen werden, gegenseitig beeinflussen.

Das kannst Du mit den Randbedngungen vergessen. Normalerweise werden die Teile paarweise verdrillt sein. Dann kommt es darauf an... Wenns gut gemacht ist, dann sind die einzelnen Stränge in verschiedener Steigung verdrillt. Auf einer geswissen länge heben sich die lokalen Einkopplungen damit wieder auf. Da nur einfach etwas aufsummieren hat keinen Sinn. Du müsstest schon die exakte geometrie kennen. Dann wiederum ist das einfach aber aufwändig. Man nehme die Maxwellschen Gleichungen in ein Finite Elemente Programm und gebe möglichst detailiert die Grometrie ein...

Marte

P.S. ich hab mir die Angelegenheit einmal für CAT5 Verbindungen angetan. Das lässt sich im Bereich des Steckverbinders mit begrenztem Aufwand rechnen. Da hat man aber auch relativ rechtwinklige Verhältnisse, zumindest kann man die recht gut annähern.

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Marte Schwarz

ferdifred schrieb:

Was Marte schon geschrieben hat kann ich bestätigen. Als vergiß die Berechnung. Schildere möglichst genau den Kabeltyp, Länge usw. Vielleicht kann dir dann geholfen werden.

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horst-d.winzler

Hallo,

zuerst mal vielen Dank f=FCr Euer schnelles Antworten! Mein Problem sieht folgenderma=DFen aus, ich schreibe derzeit eine Studienarbeit =FCber ein "Verkabelungskonzept" von einem Hardware-in-the-loop Simulator. Da alle Signalleitungen, die vom Simulator ausgehen ungeschirmt in einem Kabelbaum zusammengefasst sind, hat sich f=FCr mich die Frage gestellt, ob sich die Signale nicht gegenseitig beeinflussen. Durch Nachfrage beim Simulatorhersteller hat sich dies auch best=E4tigt, die Signale st=F6ren sich, aber dies nimmt man in kauf; da beispielsweise die Leitungen im Kfz Kabelbaum auf diesselbe Art und Weise verlegt sind und der Simulator die Realit=E4t besser wiederspiegelt. In meiner Arbeit soll ich nur vereinfacht darstellen, wie sich die Signale gegenseitig beeinflussen, d.h. ich kann vereinfacht dargestellt zwei Leiterpaare nehmen von beliebiger L=E4nge und m=F6chte dar=FCber eine Aussage treffen, wie sich diese Prozentual beeinflussen. Da ich Maschinenbau studiere, fehlt mir jetzt nat=FCrlich das notwendige Know How bzw. der richtige Ansatzpunkt.

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ferdifred

Das ist etwas zu einfach gedacht, weil nicht nur vom Leiter, sondern auch von den Abschlüssen und vom Signal abhängig. Wenn ich davon ausgehe, dass Du Dich nur mit niederfrequenten Signalen beschäftigst kannst Du aber vermutlich eine einfache Ersatzschaltung z.B. mit Koppelinduktivitäten und/oder Koppelkapazitäten finden.

Zufällig in Hamburg?

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Stadtler

Hallo Philipp,

Nehm mal Deinen Betreuer zur Seite, klopf ihm auf die Schulter und sag ihm von mir, er möge sich zum Träumen ins Bett legen. Prozentual verändert sich da gar nix (zu welcher Basis denn?) Das ganze ist eigentlich "nur" von sämtlichen mechanischen Dimensionen der Anordnung sowie von allen Signalbedingungen (Abschluß-/Lastwiderstände, Quellwiderstände, Frequenzen...) und auch den chemischen Umgebungen (Feuchte, Alterung...) abhängig. Wenn davon hinreichend viel "vereinfacht" werden kann, dann darf er wieder aufstehen ;-) Eine allgemeingültige Aussage nach der Devise "A m Kabel, die im Abstand von B mm beieinander liegen ergibt ein übersprechen von C %" gibt es per se nicht.

Maschinenbau? Dann nimm Dir den Jungen noch einmal zur Brust (die hoffentlich breiter ist als seine ;-) und klopf ihm so auf die Schulter, dass er so etwas nie wieder tut. Das ist IMHO selbst für eine DA bei E-Technikern zu hoch.

Marte

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Marte Schwarz

Hallo Marte,

dass es vom Niveau zu hoch ist, daran habe ich keine Zweifel. Aber kannst Du mir vielleicht einen Tipp geben, auf was ich mich berufen kann oder ich meine Aussage st=FCtzen kann. Ich m=F6chte ja ausdr=FCcken, dass sich die Signale gegenseitig beeinflussen, aber dies nur so geringf=FCgig ist, dass ich alle Kabel in einem Baum zusammenfassen kann. Zuerst hatte ich ja bedenken, dass dies m=F6glich ist, aber nach R=FCckfrage beim Hersteller des HiL Simulators wurde mir mitgeteilt, dass dies im Kraftfahrzeug ebenso der Fall w=E4re und man somit die Realit=E4t genauer wiederspiegelt. Nur kurz zur Info, im Simulator sind verschiedene I/O Module integriert, es k=F6nnen Analog-, Digital-, PWM- Signale generiert bzw. verarbeitet werden. Zudem sind CAN Boards integriert. Klingt jetzt etwas schwammig, aber vielleicht verstehst du ja was ich meine.

Und noch abschie=DFend eine kurze Frage, ich soll die Signalarten und Charakteristika genauer beschreiben, hat da jemand f=FCr mich einen Quellenhinweis?

Ich hoffe, dass ich Euch nicht =FCberstrapaziere, bin dennoch sehr dankbar f=FCr Eure Hilfe,

gruss philipp

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ferdifred

Hi Philipp,

Die Aussagen sind doch alle schon gefallen. Die Parameter, die entscheidend sind, sind unbekannt. Die Aussage des Herstellers auch. Wo liegt denn eigentlich dann noch das Problem? Einfach abschätzen is nich, Probleme machts auch nicht, ich versteh das ganze nicht.

genauer als was?

Also alles mögliche bunt gemischt, dann gibt das ganze natürlich auch einen bunten Wiesenblumenstrauss. Du müsstest für jede leitung eine Abschätzung liefern, wie groß der maximale Störeinfluß sein darf und dann für jede andere Leitung spezifizieren, was Sie max. abgeben darf. Das gibt dann eine hübsche Matrix, die man auswerten kann, um auf das zu kommen, was schon lange bekannt ist :-(

Marte

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Marte Schwarz

ferdifred schrieb:

Handelt es sich um die Verkabelung im KFZ, so ist sie (in der Regel) asymmetrisch. Oft wird dann das Cassis als gemeinsamer Nullpunkt genutzt. Um die gegenseitige Beeinflußung von Kabeln einschätzen zu können, muß man die Eingangs- und Ausgangsimpedanzen der jeweiligen Adern kennen. Sind die bekannt, kann man einschätzen ob die Beeinflußung kapazitiv oder induktiv ist. Ein am Ende offener(hochohmig) Draht wirkt bei Einspeisung eines Rechtecksignal als zB Sendeantenne. Hinzu kommt eine ev. Verkopplung über den gemeinsamen Nullpunkt (Cassis). Die Beeinflussungsmöglichkeiten sind schlicht gesagt, vielfältig.

Bei symmetrischen Kabeln und deren vorschriftsmäßigem Einsatz sind kapazitive und magn. Beeinflußung sehr niedrig. Entsprechend niedrig ist eine Verkopplung. 60dB sind durchaus erreichbar. Das nur als Anhaltswert. Die besten Symmetrieeigenschaften besitzt die in Telefonkabeln angewandte 4-Verseilung.

Nur mal so einige Beispiele aus der Praxis. Ich hatte früher mit Transistor-/Thyristorzündung gespielt. Regelmäßig wurde die eingesetzte Schutz-Zenerdiode ZL 24 defekt. Ich habe dann mal einen Freund darauf angesetzt. Wenn ich mich richtig erinnere, haben die Transienten bis 1000_V gemessen.

Anderes Beispiel. Smarts sollen sich bisweilen weigern an zuspringen. Werden sie einige m weiter geschoben, funktionierts. Diese KFZs lassen sich dann unter Anderem gut als Kabelsuchgerät einsetzen.

Das nur am Rand, wenn Autokonstrukteure meinen, sie hätten alles im Griff. Der Teufel steckt gerade im KFZ im Detail.

Zu Can gibts eine Spezifikation.

Ehrlich gesagt, nicht so recht.

Wenn du Elektroniker nach Signalarten fragst, zählen sie dir zb Sinus, Mäander usw auf. Wichtig ist dann die Frequenz und ev. Anstieg- und Abfallzeiten.

Fragst du einen Autoelektriker (alten Schlags) dann versteht der zB Blinksignal, Dauersignal usw. ;-)

Überstrapaziert sicher nicht, aber dir dürfte der Schädel rauchen. Deine Frage klingt sehr einfach, sie hats aber in sich ;-) Wie Marte schon andeutet, entweder wollte man dich verulken oder der Fragende hatte wirklich keine große Ahnung.

Es ist eben nicht getan, einfach ein Kabel zu betrachten ohne das System zu kennen. Du siehst, es sind eine ganze Latte mehr Angaben notwendig.

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horst-d.winzler

"ferdifred" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@z14g2000cwz.googlegroups.com... Hallo Marte,

dass es vom Niveau zu hoch ist, daran habe ich keine Zweifel. Aber kannst Du mir vielleicht einen Tipp geben, auf was ich mich berufen kann oder ich meine Aussage stützen kann. Ich möchte ja ausdrücken, dass sich die Signale gegenseitig beeinflussen, aber dies nur so geringfügig ist, dass ich alle Kabel in einem Baum zusammenfassen kann. Zuerst hatte ich ja bedenken, dass dies möglich ist, aber nach Rückfrage beim Hersteller des HiL Simulators wurde mir mitgeteilt, dass dies im Kraftfahrzeug ebenso der Fall wäre und man somit die Realität genauer wiederspiegelt. Nur kurz zur Info, im Simulator sind verschiedene I/O Module integriert, es können Analog-, Digital-, PWM- Signale generiert bzw. verarbeitet werden. Zudem sind CAN Boards integriert. Klingt jetzt etwas schwammig, aber vielleicht verstehst du ja was ich meine.

Und noch abschießend eine kurze Frage, ich soll die Signalarten und Charakteristika genauer beschreiben, hat da jemand für mich einen Quellenhinweis?

Hallo Philipp, das ist jetzt wieder einfacher, weil man da "nur" die entspechenden Spezifikationen der Signale für die verchiedenen Anwendungen abschreiben muß.

Beispiel: CAN Suche nach elektrischen Spezifikation und max. Datenrate, Anstiegszeit, Amplitude, Kabel, Terminierung, ...

Diese Sammlung machst du dann für sämtliche Signalarten.

Gruß Helmut

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Helmut Sennewald

Hallo Helmut,

die Sache mit CAN ist klar, da hab ich die Spezifikation. Kann mir dennoch jemand einen Link bzw. Literaturhinweis geben, wo die einzelnen Signalarten (analog, digital, pwm) detaillierter Beschrieben sind. Weiss nicht so recht, wie ich das angehen soll. Was sind die besonderen Charakteristika und Einsatzm=F6glichkeiten dieser verschiedenen Signale. Ich hab da zwar schon einiges an Information, aber es w=E4re dennoch hilfreich wenn ich noch einen Hinweis bekommen kann.

Gruss Philipp

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ferdifred

Hallo Philipp,

wenn ich das lese, dann ist doch sonnenklar wo man zuerst hingeht, zum Simulatorhersteller natürlich. Der Begriff PWM ist so dehnbar wie Gummi. Mann, da muß man sich halt informieren was im KFZ so an PWM vorkommt. Womit wir prompt wieder beim Simulatorhersteller oder eventuell bei den Autobauern sind.

Wenn ein Institut eine solche Studienarbeit vegibt, dann hat da jemand(Prof., Betreuer) auch Kontakte zur Industrie. Die nutzt man natürlich. Klar, da muß man hinfahren und wahrscheinlich aus eigener Tasche bezahlen. Soviel muß einem das aber wert sein. Google ist nicht alles. Kontakte sind genausso wichtig.

Gruß Helmut

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Helmut Sennewald

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