Stadtler, T: Modellierung und Simulation ausgedehnter Masses

Wechselstromsimulation die Leitungsführung sämtlicher Stromkreise zu berücksichtigen. Wenn ein Wechselstrommodell eine beliebige Leitungsführung erlauben soll, kann es deshalb entweder nicht genau sein, oder es muss sehr komplex sein. In dieser Arbeit werden neue Verfahren gezeigt, die, je nach tatsächlicher Gewichtung der Forderungen, passende Modelle erzeugen. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt darauf, existierende mechanische Strukturen zu modellieren. Hier sind häufig die elektrischen Eigenschaften nicht hinreichend bekannt, weil bei der Konstruktion und Realisierung nur statische Gesichtspunkte berücksichtigt werden. Zum Beispiel werden ohne Dokumentation manchmal Bauteile erst lackiert und dann verbunden oder umgekehrt. Klassische Verfahren sind hier auf Schätzwerte angewiesen. Alle hier vorgestellten neuen Verfahren verwenden Messdaten. Mehrere Verfahren basieren auf Ersatznetzwerken, die im Wesentlichen für jedes Strukturteil ein oder mehrere Netzwerkelemente vorsehen. Für den Gleichstromfall wird eine Methode vorgestellt, die ein Widerstandsmodell aus einer Strukturanalyse und wenigen Messungen ableitet. Für den Wechselstromfall wird dieses Modell mit Induktivitäten erweitert. Prinzipbedingt können diese Wechselstrommodelle nur eine Abschätzung der realen Störkopplung liefern. Im Experiment zeigt sich jedoch eine gute Übereinstimmung zwischen Messung und Simulation. Eine weitere Klasse von Verfahren basiert auf speziell entwickelten Messgeräten, den modularen Netzwerkanalysatoren. Die Modelle lassen sich automatisch aus den Messdaten generieren. Das Ergebnis ist ein N-Port-Modell, das sich mit geringem Aufwand auf sehr einfache Ersatznetzwerke (Makromodelle) abbilden lässt. Es wurden Analysatoren im Zeit- und Frequenzbereich entwickelt. Die bekannte PEEC-Methode von A. Ruehli wird in vereinfachter Form angewendet und nach den gleichen Kriterien analysiert wie die vom Autor entwickelten Modellierungsverfahren. Alle in dieser Arbeit vorgestellten Verfahren wurden an dem gleichen Versuchsaufbau überprüft, indem je ein Modell des Aufbaus nach dem jeweiligen Verfahren erstellt wurde. Die Modelle wurden für Simulationen im Zeit- und Frequenzbereich herangezogen und die Ergebnisse mit direkten Messungen verglichen. In allen Fällen ergab sich eine gute Übereinstimmung.