Berechnung der Abstrahlung von Leitungssystemen geringer Höhe über leitendem Grund

Abstract:
Die Simulation einzelner elektrischer Leitungen oder gebündelter Mehrfachleitungen stellt besondere Anforderungen an die numerische Feldanalyse. Zur Simulation von Leitungen, die im Abstand von weniger als ca. fünf Leiterradien von anderen Leitungen oder leitfähigen Strukturen entfernt geführt werden, kann eine momententheoretische Modellierung mit Hilfe von Linienströmen nicht mehr verwendet werden. Verletzt die Querschnittsgeometrie die „Wide-Separation-Approximation“, verbleibt lediglich eine Betrachtung auf der Basis der Leitungstheorie (LT), da bei Anwendung der Momententheorie (MoM) ein praktisch nicht zu bewältigendes Diskretisierproblem besteht. Einerseits besteht die Forderung, die geringen Radien der Leiterquerschnitte zu beachten, andererseits ist hinsichtlich der axialen Ausdehnung einer rein wellenlängenbezogenen Diskretisierung Genüge zu tun (Λ/10-Regel). Bei einer Volldiskretisierung sind daher bei realistischen Anordnungen die Grenzen der zur Verfügung stehenden Ressourcen schnell überschritten. Ziel des hier vorgestellten Verfahrens ist, durch klar definierte Approximationen markante Effekte zu berücksichtigen und für bestimmte Problemklassen im Rahmen einer EMV-Analyse in kurzer Zeit zu Näherungslösungen zu gelangen. Um die abgestrahlte Leistung durch eine MoM-Simulation möglichst genau zu quantifizieren, wurden in dieser Arbeit aufwändige Vollmodelle erstellt, deren Simulationsergebnisse zum Vergleich dienen.