Schirmdämpfung im Zeit- und Frequenzbereich

Zum Schutz elektronischer Schaltungen vor elektromagnetischen Feldimpulsen werden u. a. Schirmhüllen eingesetzt. Für die Beurteilung ihrer Schutzwirkung existieren verschiedene Definitionen und Messverfahren, die größtenteils jedoch nur für den Frequenzbereich entwickelt wurden. Mit der transienten Schirmdämpfung und der BFR-Schirmdämpfung wurden zwei alternative Maße eingeführt, die die Schutzwirkung eines Schirms gegen einen im Zeitbereich definierten Impuls charakterisieren. Diese wurden bisher jedoch nicht bzw. nur ansatzweise messtechnisch angewandt. In der vorliegenden Arbeit erfolgt zunächst eine Zusammenstellung der gebräuchlichen Definitionen zur Erfassung der Schutzwirkung von elektromagnetisch wirksamen Schirmen. Außerdem wird eine Übersicht über die derzeit angewandten bzw. vorgeschlagenen Messverfahren zur Bestimmung der Schirmdämpfung sowohl von ebenen Materialien als auch von Hüllen, Gehäusen und Räumen gegeben. Diese wird durch eine Darstellung von analytischen Berechnungsverfahren zur Vorhersage der Schirmdämpfung einfacher Geometrien (sphärische, zylinderförmige und quaderförmige) ergänzt. Darauf aufbauend werden Messungen und analytische Berechnungen der Schirmdämpfung verschiedener Hüllen mit Simulationsergebnissen zweier numerischer Programme, basierend auf der Momentenmethode und der Finite Elemente Methode, verglichen. Der Schwerpunkt der Arbeit stellt die Anwendung und Beurteilung von Zeitbereichsmessverfahren zur Bestimmung der transienten Schirmdämpfung bzw. der BFR-Schirmdämpfung dar. In diesem Zusammenhang wird ein Verfahren ausgearbeitet, validiert und angewendet, mit dem alle Schirmdämpfungsmaße einer Schirmhülle im Frequenzbereich aus Messungen und Feldimpulsen in speziellen transversal elektromagnetischen (TEM) Wellenleitern bestimmt werden können. Anhand von Vergleichsmessungen an einer definierten Schirmhülle in zwei verschiedenen Wellenleitern wird deren transiente Schirmdämpfung für verschiedene Feldimpulse berechnet und diskutiert. Die Auswirkung von Öffnungen in Gehäusen auf die BFR-Schirmdämpfung wird mit einem zweiten Messverfahren untersucht. Die Arbeit schließt mit theoretischen Betrachtungen zum Verhalten der transienten Schirmdämpfung bei Anwendung verschiedener Impulse.