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E-Book

EMV-gerechte Schirmung

Magnetmaterialien für die Schirmung - Praxisbeispiele - Gerätedesign

AutorFrank Gräbner
VerlagSpringer Vieweg
Erscheinungsjahr2016
Seitenanzahl206 Seiten
ISBN9783658107239
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis59,99 EUR
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.

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Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Vorwort zur dritten Auflage5
Vorwort zur zweiten Auflage6
Vorwort zur ersten Auflage7
Formelzeichen und Abkürzungen8
Inhaltsverzeichnis11
1 Einleitung16
1.1 EMV-Gesetz-Normung17
Teil I Grundlagen18
2 Volumenmaterialien19
2.1 Einleitung19
2.2 Mikroskopische und Makroskopische Eigenschaften von Spinellferriten22
2.3 Modelle der klassischen Feldtheorie (Maxwell) im Vergleich zur Landau-Lifschitz-Theorie28
2.4 Betrachtungen zu HF-Verlusten in Ferrit Compounds und Ferritschichten30
2.5 Dielektrische Messungen an Magnetmaterialien38
2.6 Relaxation in Ferritvolumenmaterialien41
2.7 Textur in Ferritvolumenmaterialien43
2.8 Füllgrad von Ferrit in Volumenmaterial47
2.9 Feldanpassung des Volumenmaterials49
2.10 Das Spinellsystem NiZn-Ferrit54
3 Nanomaterialien61
3.1 Schichtanalyse, Anisotropiekonstante und Korngröße von ferrimagnetischen Schichten61
3.2 Spinwellenverluste in Ferritschichten63
3.3 Einfluss der Anisotropiekonstanten auf den HF-Verlust der NiZn-Ferritschicht67
3.4 Schichtanalyse, Anisotropiekonstante und Korngröße von ferrimagnetischen Schichten70
3.5 Wirbelstromeffekte in metallischen Magnetfilmen: Snoeklimit für Schichtsysteme/Einzelschichten72
3.6 Höchstfrequenzdämpfungsversuche, HF-Materialbewertung77
3.7 Relaxationseffekte von Magnetmaterialien im kHz-Bereich80
3.8 NF-Verluste82
3.9 Abscheidung von ultradünnen Hematitschichten84
3.10 Magnetspektroskopische Analyse85
3.11 Hohlleitermessplatz89
3.12 Röntgendiffraktometrische Analyse90
3.13 RF-Analyse bis 20.000MHz90
3.14 Verhältnis der Granülengröße zur Schichtdicke einer Fe-Nanoschicht90
3.15 Mehrfachschichtsysteme97
3.16 Kittelfrequenz97
3.17 Wolmannfrequenz100
3.18 Snoekfrequenz100
3.19 Radareffekte101
3.20 Magnetische Nanopartikel102
Teil II Praxisbeispiele108
4 Schirmung mittels Nanomaterialien109
4.1 Messung der komplexen Permeabilität von Nanoschichten mit einem Permeameter110
5 NF-Schirmung113
6 Doppelschirm115
6.1 Doppelschirm116
7 Polymergehäuse117
7.1 Bisherige Materialergebnisse121
7.2 Gehäuseergebnisse123
7.3 Zusammenfassung123
8 Schirmbeispiel: Innenauskleidung eines 2,4-GHz-Low-Noise-Verstärker-Gehäuses zur Unterdrückung höherer Moden124
9 Metallgehäuse mit Magnetmaterialien127
9.1 Dämpfung der Hohlraumresonanzen mit Hilfe absorbierender Magnetlaminate131
9.2 Hohlraumresonanzen132
9.3 Beschichtete Gehäuse133
9.4 Absorbierendes Material als Einschub135
9.5 Ferrithaltige Dickschichten für neue EMV-Metallgehäuse136
9.6 Ferritvolumengehäuse139
9.7 Ergebnisse der Schirmdämpfungsmessungen145
10 Leiterplattenschirmung152
10.1 Technischer Aufbau der Teststrukturen/neuartigen EMV-Höchstleiterplatten152
10.2 Elektromagnetische Störaussendung (EMV) mit alter und neuartiger Leiterplatte152
10.3 Auswertung160
10.4 Zusammenfassung160
11 Schirmdämpfung an Schichten für Leitungen168
11.1 Messung mit Stripline168
11.2 Anwendung: Flachbandkabel170
11.3 Zusammenfassung171
12 Textilschirmmaterial173
12.1 Zusammenfassung/Ausblick175
13 Schirmdämpfung eines Drahtgeflechtes177
Teil III Neuartige Zukunftsferrite – hexagonale Volumenmaterialien179
14 Grundproblem der heutigen EMV-Ferrit-Entstörmaterialien180
14.1 Einleitung182
14.2 Theoretische Betrachtungen183
14.3 Experimentelle Untersuchung184
14.4 Zusammenfassung neuartige Hexaferrite der Zukunft187
15 Anhang: Formelwerk Schirmung188
15.1 Grundgesetz der elektromagnetischen Schirmung nach Schelkunov188
15.2 Schirmung gegen magnetostatische Felder188
15.3 Schirmung gegen elektrostatische Felder189
15.4 Schirmung gegen quasistatische Magnetfelder189
15.5 Schirmung gegen magnetische Wechselfelder (Skineffekt)190
15.6 Erweitertes Schirmungsgesetz nach Schwab190
15.7 Absorptionsdämpfung190
15.8 Multiple Reflektionsdämpfung191
15.9 Schirmungdämpfung in Abhängigkeit von der Oberflächenleitfähigkeit191
15.10 Erweitertes Schirmdämpfungsgesetz nach Perumalraj und Dasaradan [58] unter Beachtung realer Aperturen von Drahtaufbauten realer Schirme mit Löchern191
15.11 Schirmdämpfung von Löchern und Aperturen193
15.12 Nahfeldreflektionsdämpfung R an einer ebenen Platte193
15.13 Schirmdämpfungsgesetz unter Beachtung des Wellenleitereffektes und Aperturen nach Tee Tang [61], Nahfelder, Fernfelder194
15.14 Cut-off-Frequenz von Länge und Tiefe von Rechteckstrukturen (wellenleiterähnlich)195
15.15 Eckeneffekt196
15.16 Transiente Schirmdämpfung196
15.17 Schirmregeln197
Literatur199
Sachverzeichnis203

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