Anregung von Substrukturen in quaderförmigen Resonatoren durch elektrisch kleine Öffnungen

Abstract

Die Einflüsse von Öffnungen in leitfähigen Wänden von Hohlraumresonatoren auf die innere Feldverteilung sind entscheidend für die Kenntnis der Schirmdämpfung eines Gehäuses. Aktuelle Arbeiten beschreiben die durch die Apertur hervorgerufene Kopplung eines äußeren elektromagnetischen Feldes mit dem inneren Feld [NITSCH, Jürgen B. ; TKACHENKO, Sergey V. ; POTTHAST, Stefan: Transient Excitation of Rectangular Resonators Through Electrically Small Circular Holes. In: IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility 54 (2012), Nr. 6, S. 1252-1259. http://dx.doi.org/10.1109/TEMC.2012.2201724. - DOI 10.1109/TEMC.2012.2201724. - ISSN 0018-9375]. So angeregte Hohlraum- Moden können gerade im hochenergetischen Resonanzfall, weitere Aperturen anregen und so einen Beitrag zum äußeren gestreuten Spektrum liefern [CHAUVEAU, Janic ; BEAUCOUDREY, Nicole d. ; SAILLARD, Joseph: Resonance Behavior of Radar Targets With Aperture: Example of an Open Rectangular Cavity. In: IEEE Transactions on Antennas and Propagation 58 (2010), Nr. 6, S. 2060-2068. http://dx.doi.org/10.1109/TAP.2010.2046837. - DOI 10.1109/TAP.2010.2046837. - ISSN 0018-926X]. Diese Arbeit widmet sich anhand eines quaderförmigen Hohlraumresonators der mehrere Aperturen aufweist, der Fragestellung, in wie weit eine Aussage über die Wechselwirkung zwischen den Hohlraummoden und des gestreuten Feldes des Resonators anhand von analytischen Modellen getroffen werden kann. Zu diesem Zweck wird in einem ersten Schritt ein analytischer Ausdruck für die Feldverteilung im Inneren des Resonators aus [NITSCH, Jürgen B. ; TKACHENKO, Sergey V. ; POTTHAST, Stefan: Transient Excitation of Rectangular Resonators Through Electrically Small Circular Holes. In: IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility 54 (2012), Nr. 6, S. 1252-1259. http://dx.doi.org/10.1109/TEMC.2012.2201724. - DOI 10.1109/TEMC.2012.2201724. - ISSN 0018-9375] verwendet. Für eine effiziente Berechnung der sich ergebenen 3x-Summe (Spiegelung in x-,y- und z-Richtung) wird in eine 2x-Summe reduziert. Damit ist mit vertretbarem Rechenaufwand die Berücksichtigung einer, für die Konvergenz der Summe, genügend großer Zahl an Summanden sichergestellt. Das so an jedem Ort des Resonators bekannte Feld wird im Anschluss zur Anregung einer zweiten Apertur, die die inneren Hohlraummoden in den Freiraum abstrahlt, verwendet. Außerdem wird dem Ausdruck aus [NITSCH, Jürgen B. ; TKACHENKO, Sergey V. ; POTTHAST, Stefan: Transient Excitation of Rectangular Resonators Through Electrically Small Circular Holes. In: IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility 54 (2012), Nr. 6, S. 1252-1259. http://dx.doi.org/10.1109/TEMC.2012.2201724. - DOI 10.1109/TEMC.2012.2201724. - ISSN 0018-9375] eine Güte zugeordnet, wodurch die Verluste durch die endliche Leitfähigkeit der Wände und die Aperturen berücksichtigt werden können, um eine qualitative Aussage über die von der Apertur abgestrahlten Leistungen treffen zu können. Dies ist nötig da auch äußere Resonanzen auftreten, die die inneren Resonanzen überlagern und eine Analyse erschweren.