Realisierung von einfachen Quellen zur Untersuchung der Störfestigkeit von IT-Netzwerken

Abstract

In den letzten Jahrzehnten hat die technologische Entwicklung in der Gesellschaft enorme Fortschritte gemacht. Neben den zahlreichen Vorteilen, die diese Technologisierung bietet, steigt jedoch ebenfalls die Abhängigkeit von elektronischen Systemen. Eine Störung von IT-Systemen durch elektromagnetische Quellen kann daher schwere Folgen haben. Um das Risiko einer störenden Beeinflussung zu verringern ist es wichtig, die Empfindlichkeit elektronischer Systeme auf typische Störsignalformen zu testen. Neben den üblichen in der Normung benutzten Signalformen wie CW und dem gedämpften Sinus, werden breitbandige transiente Störimpulse immer interessanter. Handelsübliche Impulsgeneratoren liegen jedoch preislich im Bereich von mehreren Zehntausend Euros. Außerdem sei zu beachten dass solche Systeme zumeist nicht für den privaten Gebrauch gekauft werden können. Diese Arbeit beschäftigt sich daher damit, eine möglichst einfach zu realisierende und kostengünstige Breitband-Testquelle zu konstruieren. Diese soll helfen, eine schnelle Abschätzung durchführen zu können, wie gut die Störfestigkeit elektronischer Systeme gegenüber transienter Störeinkopplung ist. Der prinzipielle Aufbau einer elektromagnetischen Quelle lässt sich in verschiedene Blöcke unterteilen und ist in Abbildung 1 dargestellt. Zunächst wird eine Energiequelle benötigt, welche die nachfolgenden Stufen versorgt. Der nächste Schritt dient der Umwandlung der Energiequellenspannung in eine Hochspannung. Diese wird anschließend im Impulsformer zunächst gesammelt und danach mit sehr hoher Spitzenleistung abgegeben. Die verwendete Impulsform, hängt von der, je nach Zielumgebung geforderten Bandbreite ab. Dem Impulsformer folgt oftmals ein Modulator. Dieser hat die Aufgabe den Sendeimpuls derart zu modulieren, dass sie einem bestimmten Sendeprotokoll entspricht. Dies kann genutzt werden um gezielt die Störanfälligkeit von Übertragungen zweier kommunizierender Systeme zu testen. Als letzte Stufe folgt die Abstrahlung des Testimpulses mittels einer oder mehrerer angepasster Antennen. Hierbei ist es von hoher Bedeutung, dass die Antenne die geforderte Bandbreite, Richteigenschaft und Anpassung besitzt, damit ein hoher Anteil der erzeugten Energie ins Feld abgestrahlt wird.