DE3149954A1

DE3149954A1 - "geschirmte metallische simulationskammer fuer elektromagnetische strahlung"

Info

Publication number: DE3149954A1
Application number: DE19813149954
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl.-Ing. 7900 Ulm Nedtwig
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Telefunken Systemtechnik AG
Priority date: 1981-12-17
Filing date: 1981-12-17
Publication date: 1983-07-07
Also published as: DE3149954C2

Description

Geschirmte metallische Simulationskammer für elektromagnetische
Strahlung 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 Verträglichkeit (abgekürzt EMV bzw. englisch EMC).
In solchen Kammern werden auch elektromagnetische Pulse (EMP), insbesondere der nukleare elektromagnetische Puls (NEMP) simuliert Der NEMP, welcher bei der Explosion von Atombomben entsteht und ungeschützte elektronische Geräte sofort zerstören kann, weist eine spektrale Verteilung von Gleichspannung bis ca. 500 MHz auf, mit einem Intensitätsmaximum 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 untersuchender Gegenstand eingebracht werden kann. Die Kammern sind in der Regel vollständig nach außen abgeschirmt. Eine bekannte TEM-Zelle ist die Crawford-Zelle, vgl. IEEE Transactions 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.
Je größer das Nutzvolumen einer TEM-Zelle gewählt wird, desto niedriger wird deren Grenzfrequenz. Darunter versteht man diejenige Frequenz fcs von der ab sich nicht nur TEM-Modes (Transversal-Elektromagnetische Modes), sondern auch höhere Modes ausbilden. Diese beaufschlagen den Prüfling mit undefinierten Feldverteilungen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Simulationskammer der eingangs genannten Art für sehr hohe Grenzfrequenzen bei homogener Feldverteilung zu schaffen.
Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 beschrieben. Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen bzw. Ausführungen der Erfindung.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren noch näher erläutert.
FIG. 1 zeigt eine TEM-Zelle nach dem Stand der Technik mit Kammerwänden (Außenleiter) A, Mittelleiter M, Abschlußwiderstand ZA, Prüfling P und einem Generator G zur Erzeugung des elektrischen Feldes. FIG. 2 zeigt einen Querschnitt durch die bekannte Zelle. Der Mittelleiter M ist dabei flach ausgebildet.
FIG. 3 zeigt im Querschnitt eine erfindungsgemäße TEM-Zelle mit räumlich ausgebildetem Mittelleiter M. Die kleinen, etwa gleichen geometrischen Abstände a und d zwischen Mittelleiter M und Außenleiter A, bzw Prüfling P gewährleisten eine hohe Grenzfrequenz und homogene Feldverteilung in der Zelle.
Wie in FIG. 4 dargestellt, wird der Mittelleiter M vorzugsweise um den Prüfling P herumgebaut, um weitgehend gleiche Abstände zu gewährleisten.
Scharfen Ecken des Prüflings kann dabei der Mittelleiter entweder schräg, b, oder gerade, c, angepaßt sein.
Der Mittelleiter besteht vorzugsweise aus runden, variabel anordbaren Metallrohren, z. B. aus Kupfer oder Aluminium, die mit Bajonettverschlüssen oder Gewinden leicht verbindbar sind. Die Metallrohre führen gleiches Potential und sind elektrisch gut leitend verbunden.
Die Gitterstruktur des Mittel leiters M kann auch mit Kupfer- oder Alu-Blechen verkleidet sein, die. standardisierte Größen haben. Für den Bereich des Prüflings müssen variable Bleche bereitgehalten werden.
FIG. 5 zeigt eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Simulationskammer. Hier ist der Mittelleiter M nicht über die gesamte Länge der Zelle räumlich ausgebildet. Stattdessen befindet sich an der dem Prüfling P gegenüberliegenden Kammerwand ein mit dieser leitend verbundener Standardprüfling SP aus leitendem Material. Diese Anordnung ist in ihren Dimensionen grob dem Prüfling P nachgebildet, so daß sich wieder etwa gleiche Abstände a und d ergeben.

Claims

Patentansprüche Geschirmte metallische Simulationskammer für elektromagnetische Strahlung, mit Kammerwänden (A) aus elektrisch leitendem Mao terial und einem Mittelleiter (M), derart, daß Mittelleiter (M) und Kammerwände (A) eine aufgeweitete Koaxialleitung darstellen, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelleiter (M) räumlich ausgebildet ist, derart, daß zwischen Mittelleiter (M) und Kammerwänden (A) bzw. Prüfling (P) kleine geometrische Abstände eingehalten werden.
2. Simulationskammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelleiter (M) um den Prüfling (P) herumgebaut und angepaßt ist, derart, daß allseitig etwa gleiche geometrische Abstände (d, a) bestehen.
3. Simulationskammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelleiter (M) aus runden, variabel anordbaren Metallrohren aufgebaut ist.
4. Simulationskammer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallrohre Bajonettverschlüsse oder Gewinde aufweisen.
5. Simulationskammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelleiter (M) eine räumliche Gitterstruktur aufweist.
6. Simulationskammer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterstruktur mit leitenden Blechen verkleidet ist.
7. Simulationskammer nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Metallrohre hinreichend groß ist, um Sprüheffekte bei Hochspannungsbetrieb zu vermeiden.
8. Simulationskammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Prüfling (P) gegenüberliegende Kammerwand mit einer elektrisch leitenden Anordnung (SP) versehen ist, die etwa den Dimensionen des Prüflings nachgebildet ist.