Elektromagnetische Verwirbelungs-Anlage

Modenverwirbelungskammer EVA

Als Raum für Störfestigkeitsprüfung (engl. EMS testing) elektronischer Komponenten wird eine sogenannte Modenverwirbelungskammer (MVK bzw. engl. RC, was für „reverberation chamber“ steht) als alternative Testeinrichtung in den Normen zugelassen. Wie auch bei der Absorberkammer bietet eine Modenverwirbelungskammer eine Abschirmung des Prüflings gegenüber den omnipräsenten EM Feldern und Wellen der Umgebung. Im Unterschied zur Absorberkammer stellt die Modenverwirbelungskammer jedoch keine Nachbildung des freien Raums dar. Neben der Abschirmung gegen EM-Einstrahlung aus der Umgebung führen die metallischen Wände der Modenverwirbelungskammer dazu, dass die vom Prüfling (bei EMI-Messungen) ausgesandten bzw. (bei EMS-Messungen) von einem Sender abgestrahlten EM-Wellen durch Vielfachreflexion innerhalb der Kammer stehende Wellen mit einem diskreten Frequenzspektrum ausbilden. Um ein quasi-kontinuierliches Frequenzspektrum bei den Messungen realisieren zu können, wird das Modenspektrum durch eine periodische Veränderung der Randbedingungen durchgestimmt. Hierzu wird ein asymmetrisches, bewegliches Rührelement eingesetzt, welches die Wellen in verschiedene Ausbreitungsrichtungen umlenkt.

Ein Vorteil einer solchen Modenverwirbelungskammer ist, dass bei EMI-Messungen im Vergleich zur Absorberkammer bei derselben Verstärkerleistung deutlich höhere EM-Feldstärken erzeugt werden können. Da keine Absorber notwendig sind, kann dieser Prüfraum sehr kompakt gebaut werden. Hinzu kommt, dass zur Erzeugung der Weltraumbedingungen als Außenhülle direkt ein Vakuumtank dienen kann. Dieser Prüfaufbau ist deswegen verhältnismäßig kosteneffizient realisierbar. Im Gegensatz zur Absorberkammer können in einer Modenverwirbelungskammer keine winkelaufgelösten Abstrahlcharakteristiken gemessen werden, es sind nur integrale Messungen möglich.

Normativ sind mit einer Modenverwirbelungskammer nur Störfestigkeitsmessungen (engl. EMS testing) erlaubt. Im Raumfahrt-Labor der JLU wird angestrebt mit dieser Kammer auch die integrale Abstrahlcharakteristik (engl. EMI) der Prüflinge ermitteln zu können. Wenngleich diese EMI-Prüfung nicht als Validierung von Standards angewendet werden darf, bietet sie entwicklungsbegleitend Erkenntnisse und bereitet auf die abschließende Prüfung in einer Absorberkammer vor.

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