Eignung von GTEM-Zellen für UWB-Pulsmessungen

Abstract:
Die Bedrohung von Systemen durch pulsförmige elektromagnetische Felder hat in den letzen Jahren deutlich zugenommen. Untersuchungen haben gezeigt, dass das größte Störpotential von schnellen UWB-Pulsen (UWB = Ultra Wide Band) ausgeht, deren Anstiegszeit im Bereich von 100 ps liegt. Durch die Pulsform wird die spektrale Verteilung der Feld- und Leistungsgrößen festgelegt. Da elektronische Systeme zwischen 100 MHz und 1 - 2 GHz am empfindlichsten sind, werden die Impulse so geformt, dass sich ein möglichst großer Teil der spektralen Leistungsdichte hier konzentriert. Um die Gefährdung durch diese neuen Bedrohungen abschätzen zu können, müssen einfache Testmethoden entwickelt werden. Die Eignung von GTEM-Zellen zur Pulsmessung soll untersucht werden. Das wesentliche Kriterium hierbei ist die formtreue Abbildung eines Spannungspulses am Eingang der Zelle auf einen Feldpuls im Prüfvolumen. Bei einer reflexionsfreien Ausbreitung reiner TEM-Wellen wäre dieses Verhalten gegeben. Probleme ergeben sich durch Überlagerung höherer Moden und Reflexionen sowohl höherer Moden als auch des Grundmodes am Abschluss der Zelle. Zur analytischen und numerischen Analyse werden Modelle einer großen GTEM-Zelle in mehreren Stufen entwickelt und im Zeit- und Frequenzbereich analysiert. Ziel dieser Studie ist es auch, die Eignung verschiedener kommerziell erhältlicher Simulationspakete für die beschriebene Aufgabenstellung festzustellen.