EMV-Analyse von mehrlagigen Leiterplatten mit der Momentenmethode und Hybridansätzen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Hermann Singer
• Fachliche Zuordnung: Elektrische Energiesysteme, Power Management, Leistungselektronik, elektrische Maschinen und Antriebe
• Förderung: Förderung von 2001 bis 2005
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5318000

Die EMV-Analyse ist beim Leiterplattenentwurf zu einer unerläßlichen Komponete geworden, und eine Entwicklung aus rein schaltungstechnischer Sicht reicht nicht mehr aus. Grund ist die stetige und wohl noch langfristig anhaltende Steigerung der Verarbeitungsgeschwindigkeiten und Taktfrequenzen. Hinzu kommt noch das Bestreben, den Signalpegel möglichst niedrig zu halten. Typische Problemfelder sind beispielsweise das Übersprechen zwischen benachbarten Leiterbahnen, Einkopplung von äußeren Feldern oder unzulässig hohe Abstrahlung. Zur Untersuchung solcher elektromagnetischer Probleme sind numerische Feldrechenverfahren heranzuziehen. Mehrere Varianten von Differenzenverfahren sowie Integralgleichungsmethoden werden hierfür eingesetzt. Das Forschungsvorhaben soll die Analyse mit der Momentenmethode weiterentwickeln, und zwar dahingehend, daß auch mehrlagige Leiterplatten mit geringem Rechenaufwand zu behandeln sind. Zu diesem Zweck werden hybride Ansätze, die bei einlagigen Leiterplatten eingesetzt wurden, verwendet und weiterentwickelt. Die Ersatzdrahtmethode mit "effektiver" Dielektrizitätskonstante und die Methode der Polarisationsströme werden fortgeführt. Die Entwicklungen zielen ab sowohl auf unbegrenzte Leiterplatten als auch auf Leiterplatten mit endlichen Abmessungen. Durch eine Bereichszerlegung werden auch metallische Streukörper außerhalb der Leiterplatte erfaßt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen