DE102004037718B4

DE102004037718B4 - Verfahren zur Detektion von Fehlstellen auf elektrisch leitenden oder dielektrischen Ebenen und Testeinrichtung hierzu

Info

Publication number: DE102004037718B4
Application number: DE200410037718
Authority: DE
Inventors: Thorsten Dr. Schrader; Heyno Prof. Dr. Garbe; Sven Battermann
Original assignee: BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND VERTR D D BUNDESMINISTERIUM fur WIRTSCHAFT und TECHNOLOGIE; Bundesrepublik Deutschland; Bundesministerium fuer Wirtschaft und Technologie
Current assignee: SCHRADER, THORSTEN, DR., 38304 WOLFENBUETTEL, DE
Priority date: 2004-08-04
Filing date: 2004-08-04
Publication date: 2008-04-24
Anticipated expiration: 2024-08-05
Also published as: DE102004037718A1

Abstract

Verfahren zur Detektion von Fehlstellen (4) auf elektrisch leitenden oder dielektrischen Ebenen (1) von Messeinrichtungen zur Messung elektromagnetischer Effekte, gekennzeichnet durch
a) Abstrahlen von elektromagnetischen Wellen jeweils einer Schwingungsfrequenz über einen ausgewählten Frequenzbereich mit mindestens einer Antenne (2), wobei das Energiefeld der Welle parallel zur Ebene (1) mit einem Poyntingvektor (S →) oberhalb der Ebene (1) ausgerichtet ist.
b) Messen eines komplexen Streuparameters der mindestens einen Antenne (2) in Abhängigkeit von der jeweiligen Schwingungsfrequenz;
c) Transformieren der über den Frequenzbereich gemessenen komplexen Streuparameter in den Zeitbereich; und
d) Ermitteln der Fehlstellen (4) aus dem Streuparameterverlauf im Frequenz- und/oder Zeitbereich und der Lage der Fehlstellen (4) durch Bestimmung der Laufzeit des Streusignals aus dem Streuparameterverlauf im Zeitbereich.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektion von Fehlstellen auf elektrisch leitenden oder dielektrischen Ebenen von Messeinrichtungen zur Messung elektromagnetischer Effekte.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Testeinrichtung zur Detektion von Fehlstellen auf elektrisch leitenden oder dielektrischen Ebenen von Messeinrichtungen zur Messung elektromagnetischer Effekte mit einem solchen Verfahren.
Elektromagnetische Effekte werden auf Freifeldern, in Absorberhallen, oder ähnlichen Einrichtungen gemessen. Beispielsweise werden für Messungen der elektromagnetischen Verträglichkeit Freifeldmessplätze verwendet. Bei der Emissionsmessung wird in einem bestimmten Abstand, typischerweise 10 m, das vom Prüfling abgestrahlte elektrische Feld mit einer Antenne gemessen. Neben dem auf direktem Weg empfangenen Strahl, wird auch der vom Boden reflektierte Strahl gemessen. Die Bodenreflexion ist aber stark von den jeweiligen Bodenei genschaften abhängig. Insbesondere die Feuchtigkeit des Bodens beeinflusst das Messergebnis stark, da ein feuchter Boden bessere Reflexionseigenschaften als ein trockener Boden hat. Daher sind die Messergebnisse Schwankungen unterlegen und die Reproduzierbarkeit der Messung ist nicht gewährleistet.
Es werden daher metallische Ebenen eingesetzt, mit denen durch eine definierte Messumgebung vergleichbare Messungen möglich sind. Die metallischen Ebenen werden auf den Boden gelegt, um die Reflexionseigenschaften festzulegen.
In S. Battermann, H.Garbe: „Messungen auf skalierten Freifeldmessplätzen für den Frequenzbereich bis 100 MHz", in: EMV 2004, Düsseldorf, 10. bis 12. Februar 2004, K. Feser (Hrsg.) Berlin, Offenbach: VDE-Verlag GmbH, 2004, S. 55–62 ist eine vergleichende Untersuchung von Messungen und Feld-Berechnungen mit der Momentenmethode für einen verkleinerten Freifeldmessplatz mit metallischer Ebene beschrieben. Der Einfluss von Form und Größe der metallischen Ebene wird untersucht. insbesondere wird gezeigt, dass am Rand der reflektierenden Grundfläche Maxima der Oberflächenstromdichte auftreten, die auf einer idealen Ebene (in Größe, Form und Beschaffenheit) nicht vorhanden sind.
Auch in S. Battermann, H. Garbe: „Effects of Realistic Groundplanes to NSA-measurements of Open Area Test Sites (OATS)", in: XXVIIth General Assembly of the International Union of Radio Sience (URSI) 2002, Niederlande, Mastrich 2002, 17. bis 22. August, ist beschrieben, dass nicht nur die Größe, sondern auch die Form der metallischen Ebene sehr wichtig zur Verbesserung der Übereinstimmung zwischen einem realen und einem idealen Freifeldmessplatz ist. Es wird beschrieben, dass der stärkste Einfluss auf die Feldverteilung bewirkt wird, wenn die metallische Ebene, die die Sendeantenne umgibt, zu klein ist.
Untersuchungen zur Gestaltung der metallischen Ebene und deren Einfluss auf die Leistungsfähigkeit eines Freifeldmessplatzes finden sich zudem in J. Maas:

„The Effects of Ground Screen Termination an OATS Site Attenuation", IEEE 1989 Int. Symp. an EMC, S. 166–170;
D.N. Heirmann: „The Open Area Test Site – Still the Key To Radiated Emission Testing", 10th International Zurich Symposium and Technical Exhibition an Electromagnetic Compatibility, 09. bis 11. März, 1993, Zürich;
B. Archambeault: "Pre-construction evaluation modeling of open area test sites (OATS), IEEE Int. Symp. an EMC, 18. bis 22. August, 1997, S. 462–467;
F. Tarico: "Experiences in building an open area test site", IEEE Int. Symp. an EMC, 23. bis 25. Mai, 1989, S. 157–162;
S. Battermann, H. Garbe: "Optimizing an Open Area Test Site for horizontal and vertical Polarisation". 15^th Int. Zurich Symposium an EMC 2003, Zurich, 18. bis 20. Februar 2003, S. 353–358.

Der Einfluss der metallischen Ebene, auch als Groundplane bezeichnet, kann bisher nur indirekt mit der Messung der normalisierten Messplatzdämpfung (NSA) bestimmt werden.
Ein Problem bei der Messung tritt aber dann auf, wenn die Metallfläche nicht eben ist, Schlitze, wie zum Beispiel gebrochene Schweißnähte, aufweist oder zu klein ist. Dann bilden sich am Rand der Ebene Stromdichtemaxima, die ihrerseits zu Abstrahlungen führen. Diese Effekte würden auf einer idealen, d. h. unendlich ausgedehnten Ebene mit unendlich hoher Leitfähigkeit und Ebenheit, nicht auftreten. Damit weicht in der Regel die reale Ebene von dem idealen Fall ab.
Die genannten Fehlstellen lassen sich bislang nicht zuverlässig und mit vertretbarem Zeit- und Messaufwand detektieren bzw. lokalisieren.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein verbessertes Verfahren zur Detektion von Fehlstellen auf elektrisch leitenden oder dielektrischen Ebenen von Messeinrichtungen zur Messung elektromagnetischer Effekte zu schaffen.
Die Aufgabe wird mit dem gattungsgemäßen Verfahren erfindungsgemäß gelöst durch die Schritte:

a) Abstrahlen von elektromagnetischen Wellen jeweils einer Schwingungsfrequenz über einen ausgewählten Frequenzbereich mit mindestens einer Antenne, wobei das Energiefeld der Welle parallel zur Ebene mit einem Poyntingvektor oberhalb der Ebene ausgerichtet ist;
b) Messen eines komplexen Streuparameters der Antenne in Abhängigkeit von der jeweiligen Schwingungsfrequenz;
c) Transformation der über den Frequenzbereich gemessenen komplexen Streuparameter in den Zeitbereich; und
d) Ermitteln der Fehlstellen aus dem Streuparameterverlauf im Frequenz- und/oder Zeitbereich und der Lage der Fehlstellen durch Bestimmung der Laufzeit des Streusignals aus dem Streuparameterverlauf im Zeitbereich.

Bei dem Verfahren wird ausgenutzt, dass sich eine elektromagnetische Welle direkt über der Ebene abstrahlen lässt und Fehlstellen, wie zum Beispiel Inhomogenitäten der Ebene, Übergänge zwischen Metallplatten, gebrochene Schweißnähte, ein Übergang zur Erde etc. eine Reflexion der Welle verursachen und damit detektierbar sind. Dabei ist es möglich, eine Ortung sowie eine Bewertung der Größe einer Fehlstelle durchzuführen.
Hierzu wird eine möglichst breitbandige und gut angepasste Antenne auf die zu untersuchende elektrisch leitende oder dielektrische Ebene oder dicht darüber gestellt. Der komplexe Streuparameter der Antenne wird beispielsweise mit einem vektoriellen Netzwerkanalysator oder einem ähnlichen Messgerät gemessen.
Die Verwendung einer Antenne in der Nähe der Ebene erzeugt das Spiegelbild der Antenne. Das gesamte Strahlungsdiagramm wird in einer vertikalen Ebene senkrecht zur elektrisch leitenden oder dielektrischen Ebene gebündelt und die abgestrahlte Energie wird in der Nähe der zu untersuchenden Ebene konzentriert. Die Ausbreitungsrichtung der Welle und der die Richtung der Energiestromdichte beschreibende Poyntingvektor
liegen parallel zur Ebene.
Solange keine Störung an der Oberfläche der Ebene Randbedingungen erzeugt, die die mit dem Energietransport verbundenen Felder behindern, treten auch keine Reflexionen auf und die Streuparameter liegen nahe bei Null.
Für den Fall, dass ein geschlossener Querschnitt vorliegt, wie zum Beispiel ein Sprung in der Ebene, so reflektiert dieser die Welle direkt. Aus dem Reflexionsparameterverlauf im Frequenz- und/oder Zeitbereich kann dann die Fehlstelle und deren Lage und Größe ermittelt werden.
Der Streuparameter wird vorzugsweise auf eine optimale gerade und flache Ebene ohne Fehlstellen normiert. Auf diese Weise sind die Fehlstellen als Signalspitzen im Streuparameterverlauf gut erkennbar.
Das Normieren der Streuparameter im Zeitbereich erfolgt vorzugsweise durch Bilden der Differenz zwischen dem ermittelten Streuparameterverlauf im Zeitbereich und einem optimalen Streuparameterverlauf im Zeitbereich für eine optimale gerade und flache Ebene.
Vorzugsweise erfolgt jeweils ein Normieren des imaginären Anteils, des realen Anteils und des Betrages des Streuparameters. Hierdurch wird eine noch zuverlässigere Detektion und Lokalisierung von Fehlstellen insbesondere bei verlustbehafteten oder dielektrischen Materialien möglich.
Die elektromagnetische Welle ist vorzugsweise eine transversal elektromagnetische Welle (TEM-Mode).
Als Antenne bzw. Antennen werden vorzugsweise nahezu dispersionsfreie und breitbandige Antenne, insbesondere breitbandige TEM-Hornantennen, Double-Ridged-Guide-Hornantennen oder Standard-Gain-Hornantennen eingesetzt.
Die über der elektrisch leitenden oder dielektrischen Ebene abgestrahlte Welle mit Poyntingvektor parallel zur Ebene hat vorzugsweise ein elektrisches Feld, das senkrecht auf der Ebene steht.
Für das Erzeugen der Schwingung für die elektromagnetische Welle und das Messen des komplexen Streuparameters wird vorzugsweise ein vektorieller Netzwerkanalysator eingesetzt.
Entsprechend hat eine Testeinrichtung zur Durchführung des Verfahrens eine nahezu dispersionsfreie und breitbandige Antenne, die so zur untersuchenden Ebene ausgerichtet ist, dass eine elektromagnetische Welle jeweils einer Schwingungsfrequenz über einen ausgewählten Frequenzbereich so abgestrahlt wird, dass das Energiefeld der Welle parallel zur Ebene mit einem Poyntingvektor oberhalb der Ebene ausgerichtet ist.
Weiterhin hat die Testeinrichtung einen vektoriellen Netzwerkanalysator zum Messen des komplexen Streuparameters der Antenne in Abhängigkeit von der jeweiligen Schwingungsfrequenz und eine Auswerteeinheit zur Transformation der über den Frequenzbereich gemessenen komplexen Streuparameter in den Zeitbereich und Ermitteln der Fehlstellen aus dem Streuparameterverlauf im Frequenz- und/oder Zeitbereich und der Lage der Fehlstellen durch Bestimmung der Laufzeit des Streusignals aus dem Streuparameterverlauf im Zeitbereich.
Das Verfahren und die Testeinrichtung haben den Vorteil, dass sehr schnell und zuverlässig eine Detektion und Lokalisierung von Fehlstellen auf elektrisch leitenden oder dielektrischen Ebenen insbesondere von Freifeldmessplätzen oder Absorberkammern und Reverberation-Chambers möglich ist. Das Verfahren und die Testeinrichtung können auch während der Erstellung der Ebenen sowie zur Kontrolle der mechanischen und elektrischen Eigenschaften der Ebene beispielsweise zur Abnahmeprüfung oder schnellen Überprüfung vor einer Messung z. B. gemäß DIN EN ISO/IEC17025 (Qualitätssicherung) genutzt werden. Mit dem Verfahren und der Testeinrichtung lassen sich auch Reflexionseigenschaften von der in einem Messplatz eingesetzten Antennenmasten und Antennenhalterungen, in der Groundplane eingebauten Drehtischen, Prüflingshalterungen, Tischen etc. beurteilen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
1a – Perspektivische Ansicht eines Messaufbaus mit elektrisch leitender oder dielektrischer Ebene, einer Antenne und Netzwerkanalysator zur Detektion von Fehlstellen auf der Ebene anhand von Reflektionsparametern;
1b – Perspektivische Ansicht eines Messaufbaus mit zwei Antennen zur Detektion von Fehlstellen auf der Ebene anhand von Transmissionsparametern;
2 – Diagramm der Beträge von zwei in den Zeitbereich transformierten Streuparameterverläufen einmal einer realen Ebene und einmal einer Ebene mit zusätzlich eingebrachter Fehlstelle im Zeitbereich;
3 – Diagramm eines in den Zeitbereich transformierten und normierten Streuparameterverlaufs
4 – Diagramm des Betrages eines in den Zeitbereich transformierten Streuparameterverlaufs S ₁₁ über den Weg mit ungestörter Ebene, einer Metallplatte an einer ersten Position auf der Ebene und einer Metallplatte auf einer zweiten Position auf der Ebene;
5 – Diagramm des Betrages eines in den Zeitbereich transformierten Streuparameterverlaufs S ₁₁ mit einer 0,7 mm dicken Metallplatte auf der Ebene und mit einem Koaxialstecker auf der Ebene.
Die 1a und b lassen jeweils einen Messaufbau mit einer elektrisch leitenden oder einer dielektrischen Ebene 1 auf dem Boden einer Messanordnung erkennen. Die Ebene erstreckt sich in eine Längsrichtung y. Seitlich auf der Ebene 1 ist im Falle der ersten Ausführungsform gemäß 1a eine Antenne 2 und im Falle der zweiten Ausführungsform gemäß 1b sind zwei sich gegenüberliegende Antennen 2, 2a angeordnet. Diese Antennen 2, 2a werden von einem Netzwerkanalysator 3 gespeist. In der ersten Ausführungsform gemäß 1a wird mit dem Netzwerkanalysator gleichzeitig als Streuparameter der Reflektionsparameter S ₁₁ im Frequenzbereich mit hoher Dynamik gemessen und in den Zeitbereich transformiert. In der zweiten Ausführungsform gemäß 1b wird mit Hilfe der zweiten Antenne 2a, die der ersten Antenne 2 gegenüberliegt, der Transmissionsparameter S₁₂ eines von der ersten Antenne 2 abgestrahlten Signals aufgenommen. Von der ersten Antenne 2 wird der Transmissionsparameter S₂₁ eines von der zweiten Antenne 2b abgestrahlten Signals aufgenommen. Gleichzeitig können auch die Reflektionsparameter S₁₁, S₂₂ bestimmt werden. Dieser bistatische Aufbau führt zu einer noch höheren Dynamik und erlaubt den Einsatz schlecht angepasster Antennen 2, 2a. Die Antennen 2, 2a können beispielsweise Double-Ridged-Guide-Hornantennen sein.
Die Antennen 2 und ggf. 2a sind in beiden Ausführungsformen so ausgerichtet, dass der das Energiefeld beschreibende Poyntingvektor S → parallel zur Ebene 1 liegt und sich in y-Richtung über die Länge der Ebene 1 erstreckt. Senkrecht zur Ebene steht das elektrische Feld E →. Das magnetische Feld H → erstreckt sich dann senkrecht zum Poyntingvektor S → und dem elektrischen Feld E →.
Eine Fehlstelle 4a; 4b wird in der ersten Ausführungsform gemäß 1a erkannt, da diese die von der Antenne 2 abgestrahlte elektromagnetische Welle reflektiert und von derselben Antenne 2 die reflektierte Welle empfangen wird. Nach Transformation des Streuparameters, wie zum Beispiel des Reflexionsparameters S ₁₁, in den Zeitbereich lässt sich dann neben der Existenz einer Fehlstelle 4a, 4b auch deren Lage aus der Laufzeit des Reflexionssignals einfach bestimmen.
Zur Überprüfung der elektrisch leitenden oder dielektrischen Ebene 1 wird die Antenne 2 schrittweise in Querrichtung x verfahren und an jeder x-Schrittposition eine Streuparametermessung durchgeführt. Dabei wird für jede Streuparametermessung die Frequenz der elektromagnetischen Welle variiert, d. h. ein definierter Frequenzbereich „abgescannt". Der erhaltenden Streuparameterverlauf im Frequenzbereich kann dann in den Zeitbereich transformiert und ausgewertet werden. Geeignete Bewertungsfunktionen im Frequenzbereich (Windowing) oder Herausschneiden eines Zeitbereiches (Gating) können angewandt werden. Durch die Rücktransformation in den Zeitbereich steht über die Laufzeit des Antennensignals auch eine Ortsinformation zur Verfügung. Somit können über die Länge die Fehlstellen 4a, 4b nicht nur detektiert, sondern auch lokalisiert und qualitativ und quantitativ bewertet werden und es ist eine schnelle Korrektur bzw. Reparatur möglich.
Die 2 lässt ein beispielhaftes Diagramm des Reflexionsparameters S ₁₁ als Reflexionsparameter erkennen. Der Reflexionsparameter S ₁₁ ist der in den Eingang eines Zweitors gerichtete Streuparameter.
Der Streuparameter S ₁₁, wird mit Hilfe eines vektoriellen Netzwerkanalysators 3 in bekannter Weise ermittelt.
Ein erster Kurvenverlauf des Streuparameters S ₁₁ zeigt den Streuparameter bei realer leerer Ebene 1. Dem Kurvenverlauf ist ein Streuparameterverlauf des Reflexionsparameters S ₁₁ überlagert, der durch eine Fehlstelle 4b in Form einer Schraube auf der Ebene 1 beeinflusst ist. Es wird deutlich, dass dieser an der Position der Schraube bei etwa x = 1,42m von dem ungestörten Streuparameterverlauf a) abweicht.
Die Detektion und Lokalisation der Fehlstelle 4b wird erleichtert, wenn, wie in der 3 dargestellt ist, der Streuparameterverlauf auf den ungestörten Streuparameterverlauf normiert wird.
Es ist erkennbar, dass bei Normierung der Beträge durch Differenzbildung der Beträge des gestörten Reflexionsparameterverlaufs
und des ungestörten Reflexionsparameterverlaufs
eine sichtbare Abweichung im Bereich von etwa 1,42m erkennbar ist.
Weiterhin ist erkennbar, dass der Realteil und der Imaginärteil des Streuparameterverlaufs S ₁₁ unabhängig voneinander normiert werden. Aus der Differenz der Realteile
des gestörten und ungestörten Reflexionsparameterverlaufs kann die Fehlstelle und deren Ort noch genauer bestimmt werden.
Gleichermaßen ist auch bei der Differenz der Imaginärteile des gestörten und ungestörten Reflexionsparameterverlaufs
die Fehlstelle 4b und deren Ort deutlich sichtbar.
Die 4 lässt den Verlauf des Betrags des Streuparameters S ₁₁ als Reflexionsparameter über den Weg in y-Richtung bei dem Messaufbau der 1 erkennen. Die zugrunde liegende Messung wurde in einer Absorberkammer mit einer 10m-Messstrecke durchgeführt, die eine entsprechend große metallische Ebene 1 hat. Bei der Messung wurde ein vektorieller Netzwerkanalysator 3 bis 40 GHz und eine breitbandige Double-Ridged-Guide-Hornantenne 2 eingesetzt.
Die Messung des Reflexionsparameters S ₁₁ wurde im Frequenzbereich durchgeführt und vom Netzwerkanalysator 3 in den Zeitbereich transformiert.
Die Fehlstelle ist eine ca. 1,5mm dicke und 0,6m breite Aluminiumplatte, die auf die metallische Ebene 1 gelegt wurde.
In der 4 ist deutlich die vordere Kante K₁ und hintere Kante K₂ der Platte aus dem zweiten Streuparameterverlauf b) erkennbar.
Bei einer zweiten Messung wurde die Platte um 20cm verschoben. Dies ist anhand der verlagerten vorderen Kante K₃ und hinteren Kante K₄ des dritten Streuparameterverlaufs c) erkennbar.
Die 5 lässt ein Diagramm des Streuparameterverlaufs über den Weg in y-Richtung erkennen, wobei als Reflexionsparameter wieder der Reflexionsparameter S ₁₁ genutzt wurde. Um eine quantitative Aussage treffen zu können, wurde eine nur 0,7mm dicke Platte verwendet. Auch diese ist mit ihrer vorderen Kante K₅ und hinteren Kante K₆ aus dem ersten Streuparameterverlauf a) gut zu detektieren.
Weiterhin wurde in einem Versuch ein metallischer Steckverbinder als Fehlstelle 4 genau an die Position der vorderen Kante K₅ der Aluminiumplatte gestellt. Damit wird deutlich, dass es unter Verwendung von metallischen (Soll-)Reflektoren einfach möglich ist, sich überlagernde Fehlstellen 4 zu separieren, indem die Sollreflexion gesucht wird.

Claims

Verfahren zur Detektion von Fehlstellen (4) auf elektrisch leitenden oder dielektrischen Ebenen (1) von Messeinrichtungen zur Messung elektromagnetischer Effekte, gekennzeichnet durch a) Abstrahlen von elektromagnetischen Wellen jeweils einer Schwingungsfrequenz über einen ausgewählten Frequenzbereich mit mindestens einer Antenne (2), wobei das Energiefeld der Welle parallel zur Ebene (1) mit einem Poyntingvektor (S →) oberhalb der Ebene (1) ausgerichtet ist. b) Messen eines komplexen Streuparameters der mindestens einen Antenne (2) in Abhängigkeit von der jeweiligen Schwingungsfrequenz; c) Transformieren der über den Frequenzbereich gemessenen komplexen Streuparameter in den Zeitbereich; und d) Ermitteln der Fehlstellen (4) aus dem Streuparameterverlauf im Frequenz- und/oder Zeitbereich und der Lage der Fehlstellen (4) durch Bestimmung der Laufzeit des Streusignals aus dem Streuparameterverlauf im Zeitbereich.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Normieren der Streuparameter auf eine optimale gerade und flache Ebene (1) ohne Fehlstellen (4).
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Normieren der Streuparameter im Zeitbereich durch Bilden der Differenz zwischen dem ermittelten Streuparameterverlauf im Zeitbereich und einem optimalen Streuparameterverlauf im Zeitbereich für eine optimale gerade und flache Ebene (1) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch Normieren des imaginären Anteils des Streuparameters, des realen Anteils des Streuparameters und des Betrages des Streuparameters unabhängig voneinander.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der komplexe Streuparameter der Reflexionsparameter S _xx mit x gleich 1 oder 2 ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der komplexe Streuparameter der Transmissions-Parameter S _xy mit x, y gleich 1, 2 oder 2,1 ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Welle eine transversal elektromagnetische Welle (TEM) ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Antenne (2) eine nahezu dispersionsfreie und breitbandige Antenne (2), insbesondere eine TEM-Hornantenne, eine Double-Ridged-Guide-Hornantenne, oder eine Standard-Gain-Hornantenne ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Feld (E) senkrecht auf der Ebene (1) steht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugen der Schwingung für die elektromagnetische Welle und das Messen des komplexen Streuparameters mit einem vektoriellen Netzwerkanalysator (3) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer sich in eine Längsrichtung (y) erstreckenden Ebene (1), gekennzeichnet durch Wiederholen des Detektionsverfahrens an einer Vielzahl jeweils in Längsrichtung (y) benachbarter Messpositionen, wobei das Energiefeld senkrecht zur Längsrichtung (y) ausgerichtet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer sich in eine Längsrichtung (y) erstreckenden Ebene (1), gekennzeichnet durch Wiederholen des Detektionsverfahrens an einer Vielzahl jeweils in Querrichtung (x) quer zur Längsrichtung (y) benachbarter Messpositionen, wobei das Energiefeld in Längsrichtung (y) ausgerichtet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Ausrichtung der Antenne auf eine mögliche Störstelle zur Anpeilung der Störstelle.
Testeinrichtung zur Detektion von Fehlstellen auf elektrisch leitenden oder dielektrischen Ebenen (1) von Messeinrichtungen zur Messung elektromagnetischer Effekte mit dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit mindestens einer nahezu dispersionsfreien Antenne (2), die so zur Ebene (1) ausgerichtet ist, dass eine elektromagnetische Welle jeweils einer Schwingungsfrequenz über einen ausgewählten Frequenzbereich mit einer Antenne abgestrahlt wird, so dass das Energiefeld der Welle parallel zur Ebene (1) mit einem Poyntingvektor (S →) oberhalb der Ebene (1) ausgerichtet ist, mit einem vektoriellen Netzwerkanalysator (3) zum Messen eines komplexen Streuparameters der mindestens einen Antenne (2) in Abhängigkeit von der jeweiligen Schwingungsfrequenz, und einer Auswerteeinheit zur Transformation der über den Frequenzbereich gemessenen komplexen Streuparameter in den Zeitbereich und Ermitteln der Fehlstellen (4) aus dem Streuparameterverlauf im Frequenz- und/oder Zeitbereich und der Lage der Fehlstellen durch Bestimmung der Laufzeit des Streusignals aus dem Reflexions- oder Transmissionsparameterverlauf im Zeitbereich.
Testeinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Antenne (2) eine nahezu dispersionsfreie und breitbandige Antenne, insbesondere eine TEM-Hornantenne, eine Double-Ridged-Guide-Hornantenne, oder eine Standard-Gain-Hornantenne ist.