Rambousky, R: Analyse der Feldeigenschaften in offenen TEM-W

Sollen TEM-Wellenleiter als Prüfeinrichtung genutzt werden, sind Kenntnisse über das Ausbreitungsverhalten des eingespeisten TEM-Modes unabdingbar. Auftretende Resonanzen der TEM-Moden oder höherer Moden können den TEM-Wellenleiter als Testeinrichtung unbrauchbar machen. Offene TEM-Wellenleiter sind diesbezüglich bisher wenig untersucht, haben aber gerade für transiente Anregungen große Bedeutung.Aufbauend auf den bekannten Feldeigenschaften in geschlossenen TEM-Wellenleitern werden in dieser Arbeit die Eigenschaften des elektromagnetischen Feldes in offenen TEM-Wellenleitern untersucht. Als Referenzsystem dient eine, auf einen hohen Q-Wert modifizierte GTEM-Zelle, deren Resonanzerscheinungen nach der bekannten analytischen Beschreibung der höheren Feldmoden berechnet und mit Messungen und CEM-Simulation validiert werden. Durch Entfernen der Seitenwände der GTEM-Zelle entsteht ein sonst identischer offener TEM-Wellenleiter. Die Resonanzerscheinungen im elektromagnetischen Feld fallen drastisch geringer aus, es treten aber immer noch signifikante Abweichungen zum reinen TEM-Mode auf. Da die theoretische Beschreibung der höheren Feldmoden in der GTEM-Zelle zwar auf einer verallgemeinerten, aber immer noch klassischen Leitungstheorie beruht, kann diese nicht zur adäquaten Beschreibung offener Systeme verwendet werden. Die Transmission-Line Super Theory (TLST) stellt hingegen eine vollständige Umsetzung der Maxwellschen Gleichungen in die Form von Leitungsgleichungen dar und beinhaltet damit Abstrahleffekte. In dieser Arbeit wird eine numerische Umsetzung der TLST für drahtförmige TEM-Wellenleiter entwickelt, mit der die nun komplexen, orts- und frequenzabhängigen Elemente der Parametermatrix in einem iterativen Verfahren berechnet werden können. In weiteren Schritten wird der Strom auf den Leitungen, das elektromagnetische Feld und die abgestrahlte Leistung für mehrere Drahtmodelle