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ROHDE&SCHWARZ GMBH & CO. KG - Sturm- und regenfest

Für den Kunden Rohde&Schwarz wurde ein mobiler EMF-Monitor inklusive Antennen-Radom für Langzeit-Elektrosmog-Messungen konstruiert und gefertigt.

Sturm- und regenfest dank mobilem Gehäusesystem


Damit Mensch und Tier nicht durch technisch erzeugte elektromagnetische Wellen gefährdet werden, sind objektive Messwerte vonnöten, die in Form von elektrischen Feldprofilen über alle technisch relevanten Frequenzbereiche hinweg erstellt werden. Der EMF-Monitor von Rohde & Schwarz ist als Messgerät dazu prädestiniert und wird von der Bundesnetzagentur eingesetzt. Es widersteht sogar Stürmen, und das ausgeklügelte Raum-Management zur Aufnahme der Elektronik und vielfältiger Antennen verdankt das Messsystem einem mobilen Gehäusesystem namens S2000. 

Analysiert man den Markt für transportable Gehäuse, so stellt man fest, dass sich praktisch kein renommierter Anbieter auf dieses Son­dergebiet des Packaging spezialisiert hat. Selbstverständlich findet man bei fast allen Zubehörteile: Aufstellfüße, Griffe, Tragebügel etc. Diese dienen je­doch der Erweiterung eines bereits bestehenden Gehäuse-Standardpro­gramms. Ein ausgeklügeltes Baukasten­system jedoch, das sich voll und ganz auf die besonderen Herausforderungen mobiler Anwendungen konzentriert und darauf aufbauend flexible Antwor­ten gibt, ist eher nicht zu finden. Auch die Geräte- und Präsentationskoffer aus Kunststoff bilden dabei keine Ausnah­me, was sich oft schon in den sehr ein­fachen Beschlagteilen widerspiegelt.

Spezialisiert auf mobile Anwendungen
Santox aus dem Hause Föhrenbach Ana­lytics GmbH versteht sich als Experte, wenn es darum geht, Geräte und Syste­me fit für den mobilen Einsatz zu ma­chen. Das Unternehmen fokussiert sich seit jeher auf mobile Applikationen und bietet für dieses Einsatzfeld sowohl Alu­miniumgehäuse der Serie S2000 als auch die in Vakuum-Tiefziehtechnik herge­stellten Kunststoffgehäuse der Baureihe S6000 an.

Meister aller Klimazonen
„Wir brauchen Ihre Hilfe“, so in etwa lau­tete das erste Telefonat des Kunden Rohde & Schwarz. Beim vereinbarten Beratungsgespräch in München wurde schnell klar, dass für einen EMF-Monitor zur Messung von elektromagnetischen Wellen („Elektrosmog“) als mobile Ge­häuselösung die Serie Santox S2000 geeignet ist, denn diese Baureihe zeich­net sich durch den durchgängig modu­laren, flexiblen und fein abstufbaren Aufbau aus stabilen doppelwandigen Aluminiumprofilen aus. Das gemeinsam skizzierte Pflichtenheft verlangte:

  • Sehr robuste und stabile Gehäuse für den Einsatz im Freien – von der Nord­seeküste bis hoch hinauf auf die Zug­spitze.
  • Klimatisierung für die eingebaute Elektronik (Heizung und Kühlung).
  • Abschließbar gegen äußere Manipu­lation.
  • Hohe Mobilität, da das Gerät auch an schwer zugängliche Einsatzorte trans­portiert werden muss.
  • Leichte Zerlegbarkeit (Trennung von Radom und Elektronikgehäuse) bei dennoch sehr sicherer elektrischer Verbindung dieser beiden Module.
  • Höchste Standfestigkeit bis zur Sturmstärke – bei dennoch hoher Bo­denfreiheit, damit das Gerät nicht in Wasserlachen oder Schneewehen untergeht.

Damit waren für die Santox-Konst­ruktionsabteilung in Löffingen-Unadin­gen die Aufgaben umrissen. Wie aus den genannten Pflichtvorgaben er­sichtlich ist, stehen sich einige der zu verwirklichenden Punkte nahezu dia­metral gegenüber. Aber die Aufgaben­stellung ließ sich, wie die fertige Lösung zeigen wird, gut realisieren.

Für das Wärme-Management (Ein­satzort: Zugspitze) wurde das gesamte Gehäuse mit einem nach Maß gefertig­ten, geschlossenzelligen PE-Schaum isoliert, der gleichzeitig auch alle Kanäle für die Heizung und Kühlung (Einsatzort: heiße Flachdächer in Innenstädten) ent­hält. Heizung und Gebläse wurden plat­ziert, wobei das Gehäuse zwar offen für Zu- und Abluft sein muss – dabei aber geschützt gegen „waagrecht fallenden“ Regen. Sehr solide Kabeldurchführun­gen an der Unterseite des Gehäuses für Netz- und zusätzliche Messleitungen, doppelte Abdeckung und Verschrau­bung der Verkleidung sowie solide Edel­stahlbeschläge sind weitere Attribute für die Wetterfestigkeit. Für das sichere Stehen der mit Radom immerhin manns­hohen Applikation sorgen klappbare X-Füße (Bild 1).

Eine besondere Herausforderung waren die Konstruktion und Fertigung des abnehmbaren Radoms, der auf dem Messgehäuse „reitet“ und ebenfalls kei­ne Schwachstelle für die Schlechtwet­terfestigkeit des Gesamtmonitors dar­stellen durfte. Für höchste Empfangs­empfindlichkeit musste für diesen ein spezieller Kunststoff (PVC MZ) verwen­det werden. Untergebracht sind darin alle Antennen und Sensoren für Tempe­ratur- und Feuchtemessung, GPS-Emp­fang zur exakten Ortsbestimmung des Gerätes, Funkfernbedienung und Daten­transfer sowie alle elektromagnetischen Emissionen im spezifizierten Bereich. Selbstredend, dass diese Konstruktion ebenfalls bei Santox erfolgte – wohingegen man für die Integration von In­dustrie-PC, Heizung, Lüftung und Mess­gerät mit einem Netzwerkpartner ko­operierte.

Da Transport und raue Umgebung auf Geräten über Jahre hinweg Spuren und auch Beschädigungen hinterlassen, bietet der Gehäusehersteller für den EMF-Monitor auch einen lebenslangen Reparaturservice an.

Funktion des EMF-Monitors
Konventionelle „Elektro-Smog“-Mes­sungen an einem vordefinierten Ort zeigen jeweils nur die augenblickliche Situation an. Eine Signalbewertung ist dabei auch deshalb schwierig, weil manche Funksignale nur jeweils für sehr kurze Zeiten gesendet werden. Ein realistisches Bild der Gegebenheiten erhält man dagegen, wenn automati­sierte Messungen über einen längeren Zeitraum durchgeführt werden. Sinn­voll kann es dazu sein, die Messungen nicht nur an einem Punkt, sondern über eine Rasterfläche zu verteilen, weil sich schon wenige hundert Meter entfernt signifikant andere Verhältnisse ergeben können. Bei den Messungen sind alle technisch relevanten Frequenzen kon­tinuierlich zu überwachen. Nur durch ein derart automatisiertes Verfahren erhält man beides: Kurz- und Langzeit­verteilung der Funkstrahlung.

Der mobile EMF-Monitor von R&S ist als leicht transportables Gerät aufge­baut. Elektromagnetische Emissionen werden von 9 kHz bis hinauf zu 3 GHz gemessen. Der weite Dynamikbereich erfasst dabei sowohl schwache wie star­ke Signale, unabhängig von deren Pola­risation und davon, ob es sich um ana­loge, getaktete digitale oder Radarsig­nale handelt. Die Messergebnisse wer­den automatisch an einen Server über­mittelt.

Gehäuse und vieles andere mehr
Für die Realisierung des Projekts EMF-Monitor – in dem seitens Santox mehr als drei Mannmonate Konstruktionsleistungen stecken – gab es vom Kunden Rohde & Schwarz uneinge­schränkte Anerkennung. Doch über die optimale Gehäuselösung hinaus fließen beim Mechanikhersteller viele zusätzliche Leistungen in die Projekte mit ein. Beispielsweise sind dies mechanische Bearbeitungen aller Art, Beschriftung, elektrischer Ausbau, Funktionsprüfung, Rechnerintegration, Beschaffung und Überwachung aller Bauteile eines Kom­plettsystems, 2D- und 3D-Konstruktion mit Exportfunktion, Herstellung von Kunststoff-Tiefziehteilen und von maß­geschneiderten PE-Schaumstoffteilen, das Wärme-Management der Elektronik u.v.a.m. Bei dem aktuellen Projekt haben die Gehäusekonstrukteure zudem tech­nisches Neuland betreten, indem sie auch das Radom entwarfen, das die viel­fältigen Antennen und Sensoren auf­nimmt und zuverlässig schützt.

Bei aller Vielseitigkeit sind sich die Firmenverantwortlichen bewusst, dass auch in dieser Nische der Elektronik „Stillstand gleich Rückschritt“ wäre. Das Unternehmen wird deshalb auf der dies­jährigen electronica in München (13. – 16.11.2012) „zwei evolutionär gewachse­ne“ mobile Gehäusefamilien präsentie­ren, über die aus patentrechtlichen Gründen zum gegenwärtigen Zeitpunkt noch Geheimhaltung besteht.


Veröffentlicht in Elektronik components 2012

Der Autor: 

Peter Hauser ist Gründer des Unternehmens Santox-Industriekoffer und ist im heutigen Unternehmen verantwortlich für Technik und Entwicklung.

SANTOX Gehäuse-Systeme GmbH
Tel. +49 7707 159 29
info@santox.com

Bild 1: Der von der Bundesnetzagentur eingesetzte R&S-EMF-Monitor, dessen gesamte Gehäuselösung von Santox konstruiert und gefertigt worden ist.

Bild 2: Das Radom aus speziellem Kunststoff nimmt alle Sensoren und Antennen der Funk- Emissionsmessungen auf.