DE3149954C2 - - 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 Verträglichkeit (abgekürzt EMV bzw. englisch EMC). In solchen Kammern werden auch elektromagnetische Pulse (EMP), insbe­ sondere der nukleare elektromagnetische Puls (NEMP) simuliert. Der NEMP, welcher bei der Explosion von Atombomben entsteht und unge­ schützte 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 niedri­ ger wird deren Grenzfrequenz. Darunter versteht man diejenige Fre­ quenz f _c , von der ab sich nicht nur TEM-Modes (Transversal-Elektro­ magnetische Modes), sondern auch höhere Modes ausbilden. Diese beauf­ schlagen den Prüfling mit undefinierten Feldverteilungen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Simulationskammer der eingangs genannten Art für sehr hohe Grenzfrequenzen bei homogener Feldvertei­ lung zu schaffen.

Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 beschrieben. Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen bzw. Ausführungen der Erfin­ dung.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren noch näher erläu­ tert.

Fig. 1 zeigt eine TEM-Zelle nach dem Stand der Technik mit Kammerwän­ den (Außenleiter) A, Mittelleiter M, Abschlußwiderstand Z _A , 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 räum­ lich ausgebildetem Mittelleiter M. Die kleinen, etwa gleichen geome­ trischen 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 gewähr­ leisten.

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 Bajonettver­ schlüssen oder Gewinden leicht verbindbar sind. Die Metallrohre führen gleiches Potential und sind elektrisch gut leitend verbunden.

Die Gitterstruktur des Mittelleiters 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 Simu­ lationskammer. 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 (8)

1. Geschirmte metallische Simulationskammer für elektromagneti­ sche Strahlung, mit Kammerwänden (A) aus elektrisch leitendem Ma­ terial und einem Mittelleiter (M), derart, daß Mittelleiter (M) und Kammerwände (A) eine aufgeweitete Koaxialleitung darstellen, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelleiter (M) räumlich ausge­ bildet 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, da­ durch gekennzeichnet, daß der Mittelleiter (M) eine räumliche Gitter­ struktur 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 ge­ kennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Metallrohre hinreichend groß ist, um Sprüheffekte bei Hochspannungsbetrieb zu vermeiden.

8. Simulationskammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die dem Prüfling (P) gegenüberliegende Kam­ merwand mit einer elektrisch leitenden Anordnung (SP) versehen ist, die etwa den Dimensionen des Prüflings nachgebildet ist.