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18-03-2020 | Originalarbeit | Issue 2/2020

e & i Elektrotechnik und Informationstechnik 2/2020

Bestimmung der Schirmdämpfung von Materialproben in Abhängigkeit der Probengröße

Journal:
e & i Elektrotechnik und Informationstechnik > Issue 2/2020
Authors:
Stefan Cecil, Kurt Lamedschwandner
Important notes

Publisher’s Note

Der Verlag bleibt in Hinblick auf geografische Zuordnungen und Gebietsbezeichnungen in veröffentlichten Karten und Institutsadressen neutral.

Zusammenfassung

Die Schirmung elektromagnetischer Felder ist ein wesentlicher Beitrag, um verschiedenste elektronische Systeme resistenter gegen Einflüsse von externen Feldern zu machen. Neben verschiedenen Maßnahmen zur Gewährleistung der elektromagnetischen Schirmung eines Systems muss auch das Material, aus dem die Schirmung hergestellt wird, eine ausreichende Schirmdämpfung aufweisen. Somit ist die Bestimmung der Schirmdämpfung von Materialen ein entscheidender Faktor, um die elektromagnetische Verträglichkeit des gesamten Systems sicherzustellen.
In der Praxis werden immer öfter auch nicht-metallische Werkstoffe, wie z. B. leitfähige oder metallisch beschichtete Kunststoffe, für die Schirmung verwendet. Um die Schirmdämpfung über einen großen Frequenzbereich sicher zu bestimmen, müssen Materialproben mit ausreichenden Abmessungen zur Verfügung stehen. Insbesondere bei Spritzgusswerkstoffen stehen diese aber oft nicht in der gewünschten Größe zur Verfügung.
In diesem Beitrag wird die Bestimmung der Schirmdämpfung mithilfe von zwei Antennen untersucht. Die Antennen werden zu beiden Seiten der zu messenden Materialprobe positioniert und die Übertragung von einer zur anderen Antenne gemessen. Mithilfe von Messungen und numerischen Simulationen wird der Einfluss der Abmessung der Probengröße auf das Ergebnis der Schirmdämpfung untersucht. Bei den numerischen Simulationen wird das Messszenario der Schirmdämpfungsbestimmung als CAD-Modell nachgebaut und die Schirmdämpfung mit der gleichen Methode wie bei den Messungen bestimmt. Die numerischen Simulationen haben den großen Vorteil, dass man verschiedene Parameter schnell ändern und den Einfluss auf das Ergebnis bestimmen kann. Um numerische Simulationen anwenden zu können, muss die Simulationsmethode durch Vergleich mit Messergebnissen verifiziert werden.
Im Rahmen dieser Arbeit wird untersucht, welchen Einfluss die Größe der Materialprobe auf das Ergebnis der Schirmdämpfung hat. Mit den Ergebnissen kann festgelegt werden, welche Größe der Materialprobe für welchen Frequenzbereich geeignet ist.

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