20. - 22.02.2018
Düsseldorf
EMV 2018
Internationale Fachmesse und Kongress für Elektromagnetische Verträglichkeit

 
 
 

Session 2b

EMV-Analyse von Resonatoren und Gehäusen

Termin

Mittwoch, 21.02.2018, 09:00 - 11:00 Uhr

Chairperson

Prof. Dr. Stefan Dickmann

Beschreibung

09:00 Effiziente Berechnung der Streuung an elektrisch großen Leitern im Freiraum und Resonator
Dipl.-Phys. Jörg Petzold, Otto-von-Guericke-Universität, Magdeburg, Deutschland
Die Wechselwirkungen zwischen elektrischen und magnetischen Quellen und den jeweiligen Feldern sind seit Jahrzehnten Forschungsgegenstand vieler Fachrichtungen. In der EMV ist dabei vor allem die Beschreibung der Einkopplung elektromagnetischer Wellen in Leitungen und unbeabsichtigte Antennen von großem Interesse. Während für eine begrenzte Menge kanonischer Probleme analytische Lösungen existieren, wird der Großteil dieser Fragestellung heute mit Hilfe hoch entwickelter Simulationssoftware gelöst, bei deren Anwendungen jedoch häufig ein tiefergehendes Verständnis unangetastet bleibt. Weiterhin ist die Funktionalität der numerischen Verfahren meist auf die Anwendung von Freiraumbedingungen begrenzt, so dass hoch resonante Umgebungen aufwendig durch eine hohe Anzahl Unbekannter modelliert werden müssen. In dieser Arbeit wird eine alternative Methode vorgestellt, die das Problem einer elektrisch großen Antenne, unter Verwendung einer analytischen Lösung des quasi-statischen Teils des Problems, auf das Problem vieler gekoppelter elektrisch kleiner Streuer zurückführt. Diese Methode der kleinen Streuer (MkS) wird anhand einer konkreten Geometrie im Freiraum und im quaderförmigen Hohlraumresonator demonstriert und mit rein numerischen Ergebnissen auf Basis der MoM verglichen.
09:30 Von der Messung zur Netzwerkbeschreibung: Modellierung der Anregung nichtlinear belasteter Störsenken durch HPEM-Pulse
Robert Michels, Universität Siegen, Siegen, Deutschland
Netzwerkbeschreibungen nichtlinear belasteter Störsenken und ihre Anregung durch HPEM-Pulse lassen sich erhalten und konsistent mit Messungen korrelieren, wenn dreidimensionale numerische Modelle als Bindeglied verwendet werden. Ist dieser Schritt vollzogen, bieten die Netzwerkmodelle die Möglichkeit, nichtlineares Verhalten mit Hilfe von Netzwerklösern schnell und flexibel zu untersuchen.
10:00 Netzwerkmodell zur breitbandigen Untersuchung von elektromagnetischen Interferenzen in geschlossenen Metallgehäusen
M.Sc. Christoph Lange, Otto-von-Guericke-Universität, Magdeburg, Deutschland
Es wird ein neuartiges Ersatzschaltbild zur Analyse von elektromagnetischen Interferenzen in metallischen Gehäusen vorgestellt. Die für die Berechnung der Ersatzschaltbildelemente erforderlichen Schritte werden vorgestellt und das Ergebnis im Zeit- und Frequenzbereich validiert. Anhand eines zusätzlichen Messaufbaus wird die Anwendbarkeit an einem praktisch relevanten Beispiel gezeigt.
10:30 Entwicklung von Simulationsmethoden für die Bestimmung der Schirmdämpfung von realen Gerätegehäusen
Dipl.-Ing. Stefan Cecil, Seibersdorf Labor GmbH, Seibersdorf, Österreich
Da bei Geräten mit moderner Leistungselektronik die Entwicklung zu immer höheren Strömen und Taktfrequenzen führt, muss auf die Emission elektromagnetischer Felder besonderes Augenmerk gelegt werden. Um mit den immer komplexeren Geräten die Emissionsvorschriften einzuhalten wurden in dieser Arbeit Methoden der numerischen Simulation entwickelt, die helfen können, die Vorgänge im Gehäuse zu verstehen und die Auswirkung von Änderungen simulationstechnisch abzuschätzen. Um diese Simulationsmethoden zu validieren wurde in verschiedenen Szenarien die Schirmdämpfung gemessen und die Übereinstimmung mit den Simulationsergebnissen bestimmt. Die Übereinstimmung ist in vielen Frequenzbereichen zufriedenstellend, jedoch gibt es auch Bereiche, in denen größere Differenzen auftreten. Die Ursachen für diese Differenzen werden in weiteren Untersuchungen analysiert. Im nächsten Schritt werden Simulationsmodelle für die Leistungselektronik im Gehäuse entwickelt, um schließlich ein komplettes System zu simulieren.

Referenten

Herr Stefan Cecil
Dipl.-Ing. Stefan Cecil
Seibersdorf Labor GmbH, Seibersdorf, Österreich
DI Stefan Cecil absolvierte 2003 das Studium der Elektrotechnik an der Technischen Universität Wien. Seit 2003 ist er wissenschaftlicher Mitarbeiter und Projektleiter in der Seibersdorf Labor GmbH im Geschäftsfeld EMC and Optics. Sein Betätigungsfeld ist vor allem die Anwendung numerischer Simulationstools für Problemstellungen der EMV oder auch der Exposition von Personen durch elektromagnetische Felder. Er ist Autor oder Co-Autor von mehr als 25 Publikationen auf diesem Themengebiet.
M.Sc. Christoph Lange
Otto-von-Guericke-Universität, Magdeburg, Deutschland
Christoph Lange erhielt 2014 den B.Sc. und 2015 den M.Sc. in Elektro- und Informationstechnik von der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg. Er ist momentan Doktorand am Lehrstuhl für Theoretische Elektrotechnik an der Otto-von-Guericke-Universität, wo er sich mit der Modellierung von Verbindungsstrukturen in Höhlräumen beschäftigt.
Robert Michels
Universität Siegen, Siegen, Deutschland
Nach dem Abitur absolvierte Robert Michels zunächst eine Ausbildung zum Labortechniker und war ab 2013 im Forschungsinstitut "Centre de Recherche Public Henri Tudor" in Luxembourg tätig wo er sich mit destruktiver Materialprüfung befasste. Im Jahr 2010 begann er ein B.Sc. Studium der Elektrotechnik mit Schwerpunkt Automatisierung an der Universität Siegen, welches er 2013 mit dem B.Sc. abschloss. Es folgte ein Master Studium, in dem er sich zurzeit im Rahmen seiner Masterarbeit mit dem EMV-Verhalten nichtlinear belasteter Empfangsstrukturen befasst.
Dipl.-Phys. Jörg Petzold
Otto-von-Guericke-Universität, Magdeburg, Deutschland
2009 Diplom Physik

seit 2009 Wissenschaftlicher Mitarbeiter und Doktorand am Lehrstuhl für EMV, Tätigkeitsfelder: analytische Verfahren, Streutheorie, Hohlraumresonatoren, Signalverarbeitung, Projektarbeit: EMV in der Energietechnik und Emobilität


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