Gräbner EMV-gerechte Schirmung

Magnetmaterialien für die Schirmung - Praxisbeispiele - Gerätedesign
3., erweiterte und korrig. Auflage 2016
ISBN: 978-3-658-10723-9
Verlag: Springer
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 206 Seiten, eBook

Die 3. Auflage wurde um das Kapitel 'Neuartige Zukunftsferrite - hexagonale Ferrite ' erweitert. Dem Leser werden damit die Grundlagen der verschiedenen Schirmeffekte in komprimierter Form vermittelt.
Dieses Buch wendet sich an Ingenieure, Naturwissenschaftler, Studenten, Forscher und Fachleute aus der Praxis. Die Schirmung zur Sicherstellung der EMV in der Hochfrequenz und Radartechnik entwickelt sich ungefähr seit dem Jahr 1960 mit immer stärkerer Dynamik. Das Verständnis der Wechselwirkung eines magnetischen Materials und das daraus folgende Phänomen der Schirmung werden an einfachen Beispielen und Praxisanwendungen deutlich.

Ass. Prof.(BG)  Dr.-Ing. Frank Gräbner ist Leiter des Bereiches EMV/Umwelt/Nanotechnik an der IMG Electronic & Power Systems GmbH in Nordhausen und hält Vorlesungen zur Elektromagnetischen Verträglichkeit an der Universität Rousse in Bulgarien.

Zielgruppe

Professional/practitioner

Autoren/Hrsg.

Gräbner, Frank

Inhaltsverzeichnis

1;Vorwort zur dritten Auflage;5
2;Vorwort zur zweiten Auflage;6
3;Vorwort zur ersten Auflage;7
4;Formelzeichen und Abkürzungen;8
5;Inhaltsverzeichnis;11
6;1 Einleitung;16
6.1;1.1 EMV-Gesetz-Normung;17
7;Teil I Grundlagen;18
7.1;2 Volumenmaterialien;19
7.1.1;2.1 Einleitung;19
7.1.2;2.2 Mikroskopische und Makroskopische Eigenschaften von Spinellferriten;22
7.1.3;2.3 Modelle der klassischen Feldtheorie (Maxwell) im Vergleich zur Landau-Lifschitz-Theorie;28
7.1.4;2.4 Betrachtungen zu HF-Verlusten in Ferrit Compounds und Ferritschichten;30
7.1.5;2.5 Dielektrische Messungen an Magnetmaterialien;38
7.1.6;2.6 Relaxation in Ferritvolumenmaterialien;41
7.1.7;2.7 Textur in Ferritvolumenmaterialien;43
7.1.8;2.8 Füllgrad von Ferrit in Volumenmaterial;47
7.1.9;2.9 Feldanpassung des Volumenmaterials;49
7.1.10;2.10 Das Spinellsystem NiZn-Ferrit;54
7.2;3 Nanomaterialien;61
7.2.1;3.1 Schichtanalyse, Anisotropiekonstante und Korngröße von ferrimagnetischen Schichten;61
7.2.2;3.2 Spinwellenverluste in Ferritschichten;63
7.2.3;3.3 Einfluss der Anisotropiekonstanten auf den HF-Verlust der NiZn-Ferritschicht;67
7.2.4;3.4 Schichtanalyse, Anisotropiekonstante und Korngröße von ferrimagnetischen Schichten;70
7.2.5;3.5 Wirbelstromeffekte in metallischen Magnetfilmen: Snoeklimit für Schichtsysteme/Einzelschichten;72
7.2.6;3.6 Höchstfrequenzdämpfungsversuche, HF-Materialbewertung;77
7.2.7;3.7 Relaxationseffekte von Magnetmaterialien im kHz-Bereich;80
7.2.8;3.8 NF-Verluste;82
7.2.9;3.9 Abscheidung von ultradünnen Hematitschichten;84
7.2.10;3.10 Magnetspektroskopische Analyse;85
7.2.11;3.11 Hohlleitermessplatz;89
7.2.12;3.12 Röntgendiffraktometrische Analyse;90
7.2.13;3.13 RF-Analyse bis 20.000MHz;90
7.2.14;3.14 Verhältnis der Granülengröße zur Schichtdicke einer Fe-Nanoschicht;90
7.2.15;3.15 Mehrfachschichtsysteme;97
7.2.16;3.16 Kittelfrequenz;97
7.2.17;3.17 Wolmannfrequenz;100
7.2.18;3.18 Snoekfrequenz;100
7.2.19;3.19 Radareffekte;101
7.2.20;3.20 Magnetische Nanopartikel;102
8;Teil II Praxisbeispiele;108
8.1;4 Schirmung mittels Nanomaterialien;109
8.1.1;4.1 Messung der komplexen Permeabilität von Nanoschichten mit einem Permeameter;110
8.2;5 NF-Schirmung;113
8.3;6 Doppelschirm;115
8.3.1;6.1 Doppelschirm;116
8.4;7 Polymergehäuse;117
8.4.1;7.1 Bisherige Materialergebnisse;121
8.4.2;7.2 Gehäuseergebnisse;123
8.4.3;7.3 Zusammenfassung;123
8.5;8 Schirmbeispiel: Innenauskleidung eines 2,4-GHz-Low-Noise-Verstärker-Gehäuses zur Unterdrückung höherer Moden;124
8.6;9 Metallgehäuse mit Magnetmaterialien;127
8.6.1;9.1 Dämpfung der Hohlraumresonanzen mit Hilfe absorbierender Magnetlaminate;131
8.6.2;9.2 Hohlraumresonanzen;132
8.6.3;9.3 Beschichtete Gehäuse;133
8.6.4;9.4 Absorbierendes Material als Einschub;135
8.6.5;9.5 Ferrithaltige Dickschichten für neue EMV-Metallgehäuse;136
8.6.6;9.6 Ferritvolumengehäuse;139
8.6.7;9.7 Ergebnisse der Schirmdämpfungsmessungen;145
8.7;10 Leiterplattenschirmung;152
8.7.1;10.1 Technischer Aufbau der Teststrukturen/neuartigen EMV-Höchstleiterplatten;152
8.7.2;10.2 Elektromagnetische Störaussendung (EMV) mit alter und neuartiger Leiterplatte;152
8.7.3;10.3 Auswertung;160
8.7.4;10.4 Zusammenfassung;160
8.8;11 Schirmdämpfung an Schichten für Leitungen;168
8.8.1;11.1 Messung mit Stripline;168
8.8.2;11.2 Anwendung: Flachbandkabel;170
8.8.3;11.3 Zusammenfassung;171
8.9;12 Textilschirmmaterial;173
8.9.1;12.1 Zusammenfassung/Ausblick;175
8.10;13 Schirmdämpfung eines Drahtgeflechtes;177
9;Teil III Neuartige Zukunftsferrite – hexagonale Volumenmaterialien;179
9.1;14 Grundproblem der heutigen EMV-Ferrit-Entstörmaterialien;180
9.1.1;14.1 Einleitung;182
9.1.2;14.2 Theoretische Betrachtungen;183
9.1.3;14.3 Experimentelle Untersuchung;184
9.1.4;14.4 Zusammenfassung neuartige Hexaferrite der Zukunft;187
9.2;15 Anhang: Formelwerk Schirmung;188
9.2.1;15.1 Grundgesetz der elektromagnetischen Schirmung nach Schelkunov;188
9.2.2;15.2 Schirmung gegen magnetostatische Felder;188
9.2.3;15.3 Schirmung gegen elektrostatische Felder;189
9.2.4;15.4 Schirmung gegen quasistatische Magnetfelder;189
9.2.5;15.5 Schirmung gegen magnetische Wechselfelder (Skineffekt);190
9.2.6;15.6 Erweitertes Schirmungsgesetz nach Schwab;190
9.2.7;15.7 Absorptionsdämpfung;190
9.2.8;15.8 Multiple Reflektionsdämpfung;191
9.2.9;15.9 Schirmungdämpfung in Abhängigkeit von der Oberflächenleitfähigkeit;191
9.2.10;15.10 Erweitertes Schirmdämpfungsgesetz nach Perumalraj und Dasaradan [58] unter Beachtung realer Aperturen von Drahtaufbauten realer Schirme mit Löchern;191
9.2.11;15.11 Schirmdämpfung von Löchern und Aperturen;193
9.2.12;15.12 Nahfeldreflektionsdämpfung R an einer ebenen Platte;193
9.2.13;15.13 Schirmdämpfungsgesetz unter Beachtung des Wellenleitereffektes und Aperturen nach Tee Tang [61], Nahfelder, Fernfelder;194
9.2.14;15.14 Cut-off-Frequenz von Länge und Tiefe von Rechteckstrukturen (wellenleiterähnlich);195
9.2.15;15.15 Eckeneffekt;196
9.2.16;15.16 Transiente Schirmdämpfung;196
9.2.17;15.17 Schirmregeln;197
10;Literatur;199
11;Sachverzeichnis;203

EMV Gesetzgebung, Normung.- Grundlagen der Magnetmaterialien für die EMV.- Volumenmaterialien.- Nanomaterialien.- Praxisbeispiele der Schirmung und Designhinweise.- Nanoschirmung.- NF Schirmung.- Doppelschirm.- Polymergehäuse.- Metallgehäuse mit Magnetmaterialien.- Leiterplattenschirmung.- Koaxialleitungsschirm.- Textilschirmmaterial.- Schirmdämpfung eines Drahtgeflechtes.- Grundproblem der heutigen EMV Ferrit.- Neuartige Zukunftsferrite.

Über Autor(innen)

Ass. Prof.(BG)  Dr.-Ing. Frank Gräbner ist Leiter des Bereiches EMV/Umwelt/Nanotechnik an der IMG Electronic & Power Systems GmbH in Nordhausen und hält Vorlesungen zur Elektromagnetischen Verträglichkeit an der Universität Rousse in Bulgarien.