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Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Bachelor-/Masterarbeit

Rekonstruktion von Strömen mithilfe von Feldmessungen zur EMV-Bewertung von Platinen


Motivation und Hintergrund

Immer mehr Produkte werden elektrifiziert und gleichzeitig nimmt die Packungsdichte sowie die Komplexität von elektrischen Komponenten zu. Durch diese Entwicklungen entstehen neue Herausforderungen dahingehend, die elektromagnetische Verträglichkeit von Produkten zu untersuchen und sicher zu stellen. Dabei ist es insbesondere vom Interesse, die Stärke und Ursache von abgestrahlten Feldemissionen zu bestimmen. Mit klassischen Antennenmessverfahren können zwar die Feldstärken von solchen Feldemissionen gemessen werden, jedoch ist die Bestimmung der tatsächlichen Störquellen nicht ohne weiteres möglich. Dies motiviert die Entwicklung von Verfahren, mithilfe von Nahfelddaten die Störquellen einer Platine zu identifizieren und die verursachte Feldemissionen vorherzusagen.

Nahfeldscan einer Demonstrator-Platine
Auswertung der Layoutdaten der Demonstrator-Platine
Rekonstruierte Stromverteilung für die untersuchte Demonstrator-Platine

Mögliche Aufgaben im Rahmen der Arbeit

In verschiedenen vorangegangenen Arbeiten wurde gezeigt, dass die Rekonstruktion der Strom- und Spannungsverteilung auf Leiterbahnen für einfache Beispiele möglich ist. Davon ausgehend soll die Rekonstruktionsmethode weiterentwickelt werden und die Ergebnisqualität verbessert werden. Dabei steht die Untersuchung von praxisnahen Platinen im Fokus. Außerdem sollen Tools entwickelt und evaluiert werden, die anhand von Rekonstruktionsergebnissen die EMV von Leiterplatten bewerten.

Die folgenden Tätigkeiten können zur Aufgabenstellung gehören:

  • Inbetriebnahme und Optimierung des Nahfeldscanners auf Basis von G-Code in MATLAB.
  • Messungen von Nah- und Fernfeldern mit Messhardware wie Spektrumanalysatoren, Messempfänger und/oder Netzwerkanalysatoren.
  • Simulation von Leiterplattenstrukturen in Feldberechnungssoftware (u.a. CONCEPT-II).
  • Verarbeitung und Analyse von Daten in MATLAB.
  • Design und Fertigung von Platinen (mit z.B. EAGLE oder KiCad)
  • Weiterentwicklung des Quellcodes vom Stromrekonstruktionsprogramm in MATLAB.
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Robert Nowak 2521 P1-02-216 robert.nowaktu-dortmundde