DE3130487C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Simulationskammer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Solche Kammern werden benutzt zur Untersuchung elektrischer/elektronischer Geräte und elektronischer Baugruppen auf elektromagnetische Verträg­ lichkeit (abgekürzt EMV bzw. englisch EMC). In solchen Kammern werden auch elektromagnetische Pulse (EMP), ins­ besondere der nukleare elektromagnetische Puls (NEMP) simuliert. Der NEMP, welcher bei der Explosion von Atom­ bomben entsteht und ungeschützte elektronische Geräte so­ fort zerstören kann, weist eine spektrale Verteilung von Gleichspannung bis ca. 500 MHz auf, mit einem Intensitäts­ maximum bei etwa 10 kHz.

Die genannten Simulationskammern, auch TEM-Zellen genannt, stellen im Prinzip Koaxialleitungen dar, deren Außenleiter zu einer Kammer aufgeweitet ist, in die ein zu unter­ suchender Gegenstand eingebracht werden kann. Die Kammern sind in der Regel vollständig nach außen abgeschirmt. Eine bekannte TEM-Zelle ist die Crawford-Zelle, vgl. IEEE Trans­ acitions on instrumentation and measurement, Vol. IM-26, No. 3, September 1977, Seiten 225 bis 230. Die Crawford- Zelle ist zu den Enden hin pyramidenartig verjüngt.

Infolge vielfältiger Reflexionen ergeben sich sehr inhomo­ gene resultierende Feldstärkeverläufe in den bekannten Simulationskammern. Zur Glättung dieser Feldstärkeverläufe werden meist pyramidenförmige Absorber auf die Kammerwände aufgebracht, vgl. die bereits zitierte Druckschrift oder IEEE 1977, International Conference Symposium on EMC, N.Y., USA, Seiten 73 bis 77. Derartige Absorber haben neben großen geometrischen Abmessungen den Nachteil, daß sie nur ungenügend wirksam sind. Ferner wird der Wellenwiderstand durch das Einbringen solcher Pyramidenabsorber in die Kammer nachteilig verändert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Simulations­ kammer der eingangs genannten Art mit möglichst homogener Feldstärkeverteilung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Simula­ tionskammer mit den im Patentanspruch 1 eingegebenen Merkmalen gelöst. Die Un­ teransprüche beinhalten Weiterbildungen der Erfindung.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren noch näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Seitenschnitt einer erfindungsgemäßen Simulationskammer.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch eine Simulationskammer entsprechend einer Weiterbildung der Erfindung.

Fig. 3 und 4 zeigen einen Seitenschnitt und einen Quer­ schnitt einer weiteren Ausführung der erfindungsgemäßen Kammer.

Fig. 1 zeigt eine Simulationskammer mit einem Mittelleiter M und Wänden A, welche die Außenleiter einer aufgeweiteten Koaxialleitung darstellen. Gemäßder Erfindung werden am Ende dieser Leitung zwischen Mittelleiter M und den Wänden A mehrere parallel geschaltete induktivitätsarme Hochspan­ nungswiderstände Z üblicher Bauart angebracht. Damit wird die Kammer für den tieferfrequenten Anteil des elektromagne­ tischen Spektrums (bis etwa 20/30 MHz) angepaßt abgeschlos­ sen. Die Impedanz Z eines einzelnen Widerstandes wird zu Z = Z _L /n mit n = 2, 4, 6, . . . gewählt, wobei Z _L der Wellen­ widerstand der Koaxialleitung ist und n die Anzahl der Hoch­ spannungswiderstände.

Wegen der großen Maschenbreite der Hochspannungswiderstände treten höcherfrequente Anteile des Spektrums durch das Wider­ standsnetz hindurch. Damit sie nicht an der rückwärtigen Wand der Kammer reflektiert werden, wird diese gemäß einer Weiterbildung der Erfindung mit Ferritabsorbern F bedeckt, wie in Fig. 1 dargestellt. Dazu eignen sich z. B. flache Ferritplatten. Diese Platten absorbieren im Frequenzbereich von 25 MHz bis 3 GHz.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung werden die Hoch­ spannungswiderstände entlang von Äquipotentiallinien an­ gebracht, wie in Fig. 2 dargestellt, um Feldverzerrungen möglichst zu vermeidnen.

Die Erfindung schafft mit geringem Aufwand gegenüber dem Stand der Technik eine reflexionsarme homogene Feldstärke­ verteilung in Simulationskammern. Der erfindungsgemäße Ab­ schluß der Leitung weist eine hohe Wirksamkeit auf. Gegen­ über dem Stand der Technik mit einer pyramidenförmigen Verjüngung der Zelle kann die TEM-Zelle in der Bauform verkürzt werden, vgl. Fig. 1. Die sonst üblichen Nachteile, wie z. B. Änderungen des Z-Verhaltens, werden vermieden.

Die Erfindung kann jedoch auch in TEM-Zellen herkömmlicher Bauform eingesetzt werden und deren Übertragungsverhalten optimieren. Fig. 3 und 4 zeigen eine solche Ausführungs­ form.

Claims (3)

1. Reflexionsarme, geschirmte, metallische Simulationskam­ mer für elektromagnetische Strahlung, mit Kammerwänden (A) aus elektrisch leitendem Material und einem Mittelleiter (M), derart, daß Mittelleiter (M) und Kammerwände (A) eine aufgeweitete Koaxialleitung darstellen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ende der Kammer innen mit mehreren parallel geschalteten, symmetrisch angeordneten induktivi­ tätsarmen Hochspannungswiderständen (Z) für niedrige Fre­ quenzen reflexionsarm angepaßt abgeschlossen ist.

2. Simulationskammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die rückwärtige Wand hinter den Hochspannungs­ widerständen (Z) mit Ferritabsorbern (F) zur Absorption höherer Frequenzen belegt ist.

3. Simulationskammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Hochspannungswiderstände (Z) räumlich ent­ lang von Äquipotentiallinien angebracht sind.