Breitbandige Anregung von feldvariablen Kammern durch phasengesteuerte Antennenarrays

Inhalt:
Modenverwirbelungskammern sind ein wichtiges Werkzeug in der EMV-Messtechnik. Üblich werden durch einen oder mehrere mechanische Rührer mit unregelmäßig angeordneten Metallflächen die Moden eines multimodalen Hohlraumresonators ‚verwirbelt’, indem Resonanzfrequenzen verschoben und die Anregung der Resonanzen in den Amplituden verändert wird. Ziel ist es, ein möglichst homogenes und isotropes elektromagnetisches Feld im Mittel über eine vollständige Rührerdrehung in der Kammer zu erzeugen. Die maximal zulässigen Grenzwerte für die Feldhomogenität sind zum Beispiel in der Norm IEC 61000-4-21:2003 spezifiziert, auf welche in dieser Arbeit Bezug genommen wird. Die elektromagnetischen und statistischen Grundlagen solcher, durch einen mechanischen Rührer betriebenen Modenverwirbelungskammern, sind gut bekannt und dokumentiert. Zu den Nachteilen dieses Konzeptes zählen unter anderem, dass der Rührer ein relativ großes Volumen in der Kammer beansprucht. Zudem ist auf Grund des mechanischen Einschwingens des Rührers mit einer verlängerten Messdauer zu rechnen. Außerdem muss für einen effektiven Rührerentwurf häufig empirisch vorgegangen werden. Daher wurden in der Vergangenheit alternative Verfahren entwickelt um den mechanischen Rührer zu ersetzen. In [4] wird „electrical mode stirring“ vorgeschlagen, eine Methode mit bewegter Antenne („source stirring“) in [5]. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein weiteres alternatives Konzept für die Anregung feldvariabler Kammern vorgestellt. Dazu wird der metallische Rührer in der Kammer durch ein phasengesteuertes Antennenarray aus Kelchantennen ersetzt. Die Phasensteuerung wird dabei durch Laufzeitsteller realisiert.