2023-06-252023-06-25https://tore.tuhh.de/handle/11420/16788Viele Technologien verwenden elektromagnetische Wellen Informations- oder Energieübertragung. Einige Beispiele hierfür sind Radar, Radio, Fernsehen, Mobiltelefone und Satellitentechnik. [Die Beeinträchtigung dritter Geräte durch solche Quellen gewinnt zunehmend an Bedeutung.] Um einen störungsfreien Betrieb umliegender elektronischer Geräte zu gewährleisten, müssen diese insbesondere gegenüber elektromagnetischer Strahlung hoher Intensität (HIRF) geschützt werden. Dieses Projekt befasst sich mit selbstaktivierenden und energieselektiven Dioden-Arrays zur Schirmung elektromagnetischer Wellen. Aufgrund der nichtlinearen Kennlinie von Dioden, können Dioden-Arrays elektromagnetische Wellen mit großer Feldstärke kurzschließen, während sie für schwache Felder weiterhin durchlässig sind. Theoretisch verhält sich die in Abbildung 1 gezeigte Struktur wie ein räumlicher Schalter. Tatsächlich hängt die Schirmung von mehreren Faktoren ab, wie zum Beispiel Reaktionszeiten, jeweils vorgesehene Betriebsfrequenzen der eingesetzten Dioden, Transmissionsverluste innerhalb einzelner Komponenten und Nahfeldkopplung. Daher werden Vollwellensimulationen zur Bewertung der elektromagnetischen Schutzwirkung von Dioden-Arrays eingesetzt. Bislang wurden zumeist unendlich ausgedehnte, periodisch Dioden-Arrays untersucht. Im nächsten Schritt werden realistischere Modelle untersucht, insbesondere werden Simulationen endlicher und nichtperiodischer Dioden-Arrays mit Hilfe des elektromagnetischen Feldsimulators CONCEPT- II durchgeführt.With more and more electromagnetic energy being transmitted by radar, radio, TV, mobile, hotspot (Wi-Fi), satellite, and other transmitters, detrimental effects of electromagnetic waves on the environment, e.g. disturbance or even damage of electronic equipment, become more and more a concern. To ensure safe operation of various electronic systems in transmitting or receiving states, electromagnetic protection should be considered especially against high intensity radiation fields (HIRFs). This project focuses on diode arrays for implementation of self-activated and energy selective blocking of electromagnetic wave. Based on the nonlinear behavior of diodes, diode arrays can be shown to be transparent with respect to small field amplitudes and opaque to large field amplitudes. In theory, we expect the structure to work like a spatial switch, while in practice its protection performance is limited by several factors, such as the response time and operating frequency range of the diodes, the transmission loss of the protective structure and near field coupling effects. Therefore, accurate full wave simulation are being used for evaluation of the electromagnetic performance of protective diode arrays. Up to now, mostly infinitely periodic diode arrays have been studied. Next steps include the simulation of finite and non-periodic diode arrays using the electromagnetic field simulator CONCEPT-II.