EMP analysis with the method of moments in time domain

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Hermann Singer
• Subject Area: Electronic Semiconductors, Components and Circuits, Integrated Systems, Sensor Technology, Theoretical Electrical Engineering
• Term: from 2001 to 2003
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5350346

Mit der stetigen Entwicklung auf den Gebieten der digitalen Breitband-Kommunikation, der zunehmenden Verwendung hochgetakteter digitaler Systeme für kritische Kontroll- und Steuerungsaufgaben und der fortschreitenden Entwicklung von hochauflösenden Radarsystemen zur Zielerkennung ist die Analyse elektromagnetischer Impulse (EMP) zu einer unerlässlichen Komponente bei der Entwicklung neuer Systeme geworden. Ein typisches Problemfeld sind Intersystembeeinflussungen durch Einkopplung äußerer Felder oder unzulässig hohe Abstrahlung. Eine EMP-Analyse kann bis zu einem gewissen Grad mit rein analytischen Verfahren durchgeführt werden. Bei konkreten Konfigurationen sind hierbei aber schnell Grenzen erreicht. Für diesen Fall bieten sich numerische Verfahren an. Da der EMP ein nichtperiodischer Vorgang ist, ist hierbei die Verwendung von im Zeitbereich arbeitenden Methoden von Vorteil. Das Forschungsvorhaben soll die Analyse mit der Momenten-Methode im Zeitbereich weiterentwickeln, und zwar dahingehend, dass komplexe Strukturen aus metallischen Flächen und Drähten zu behandeln sind. Zu diesem Zweck soll zum einen ein Verfahren entwickelt werden, das die Integralgleichungsmethode auf Draht- und Flächenstrukturen unter Verwendung der aus dem Frequenzbereich wohl bekannten Diskretisierungselemente gleichermaßen anwendbar macht. Weiterhin soll die Simulation von nichtlinearen, zeitvarianten Lasten, wie z.B. Überspannungsableiter oder Strombegrenzer, im Zeitbereich ermöglicht werden, um das entwickelte Programm auf eine möglichst breite Gruppe realistischer Problemstellungen anwendbar zu machen. Die Entwicklungen zielen auch auf die Suszeptibilitätsanalyse für äußere Felder als auch auf die Emmissionsanalyse ab.

• DFG Programme: Research Grants