Hybridverfahren aus MOM, GTD/UTD und LT zur Berechnung der Impulskopplung in ausgedehnten komplexen Systemen (Projekt 7 im PKA Analyse des EMV-Verhaltens)

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Karl-Heinz Gonschorek
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2002 bis 2005
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5384286

Setzt man voraus, dass die numerische Behandlung komplexer Systeme mit elektrisch kleinen und elektrisch großen Streukörpern durch Kombination von der Momentenmethode (MOM) mit der Geometrischen Beugungstheorie im Frequenzbereich gelingt und auch die Anbindung von Linearstrukturen (Antennen, Leitungen) an die elektrisch großen Streukörper zufriedenstellend gelöst ist, besteht der nächste Schritt darin, die Einkopplung in geschirmte Kabel hinein zu behandeln. Sind wiederum die Kopplungsparameter Transferimpedanz und Transferadmittanz bekannt, lässt sich unter Einsatz der Leitungstheorie (LT) bei Ansatz verteilter Quellen eine Lösung für die Beeinflussungsgrößen direkt am Geräteeingang errechnen. In linearen Systemen ergibt sich sofort die Möglichkeit, wenn Transferimpedanz und -admittanz nach Betrag und Phase als Funktion der Frequenz vorliegen und auch die Eingangs- und Ausgangsimpedanzen der Anschlussschaltungen bekannt sind, über eine Fouriertransformation Lösungen im Zeitbereich (transiente Beeinflussungsgrößen, Impulse) zu finden. Für die Berechnung des Zeitverhaltens einer gegebenen Anordnung bei Beaufschlagung (oder interner Erzeugung) mit Impulsen hoher Steilheit und einem langen Rücken ist die Systemübertragungsfunktion von der Quelle zum Geräteeingang für einen sehr großen Frequenzbereich zu errechnen. Bei niedrigen Frequenzen werden alle Streukörper elektrisch klein sein. Zunehmend werden aber die Streukörper in die Größenordnung der, Wellenlänge kommen und dann elektrisch groß werden. Hier ist Forschungsbedarf zur Entwicklung eines Verfahrens, in dem, beginnend bei einer reinen MOM-Berechnung, ein automatischer und gleitender Übergang zu einer Kombination aus MOM und GTDIUTD geschieht. Dabei ist zu beachten, dass eine Zeitbereichslösung angestrebt wird, so dass also die Quell- und Antwortbeschreibung im Frequenzbereich amplituden- und phasenangepasst ablaufen muss. Weiterhin soll die Größe der die Strukturen nachbildenden Teilflächen in Bezug auf die aktuelle Wellenlänge für jeden Frequenzschritt optimiert werden. Im Rahmen dieses Projektes soll auch geprüft werden, inwieweit die Extrapolation der Werte für die Transferimpedanz und die -admittanz für hohe Frequenzen erlaubt ist. Aus den Ergebnissen wird auch eine Aussage erwartet, ab welcher Frequenz die Transferadmittanz eine entscheidende Rolle spielt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen