Abstrahl- und Einkoppelphänomene in Kabel bis zu sehr hohen Frequenzen bei ungleichförmiger Leitungsführung im Rahmen einer erweiterten Leitungstheorie

In diesem Projekt soll der Einfluss ungleichförmiger Leitungsführung auf die Signalformen und die Einkopplung und Abstrahlung in und von komplexen Linearstrukturen (wie z.B. Leitungen) bei sehr hohen Frequenzen (Hochleistungsmikrowellen und Ultrabreitbandeinstrahlungen) untersucht werden. Voruntersuchungen haben eindeutig gezeigt, dass bei starker Verletzung des TEM-Modes bei Leitungen (wie z.B. an den Leitungsenden, stärkeren Leitungskrümmungen oder und Knicken) diese Phänomene eine beachtliche Rolle spielen. Um hierzu Ergebnisse zu erhalten, aber dennoch den engen Bezug zur klassischen Leitungstheorie zu bewahren, muß diese zunächst entscheidend erweitert werden. Diese Erweiterung muss die Orts- und Frequenzabhängigkeit der Leitungsparameter, die Beibehaltung der Struktur der Leitungsgleichungen, die Zulässigkeit mehrerer Moden und der Grenzübergänge auf der Ebene der Lösungen einschließen. In einem ersten Schritt müssen die Maxwellschen Gleichungen in der Dünndrahtapproximation in die Form verallgemeinerter Telegraphengleichungen umgeschrieben werden. Daraus ergeben sich dann mit Hilfe geeigneter Greenscher Funktionen die neuen Leitungsbeläge. In der zweiten Phase müssen Lösungen der neuen Telegraphengleichungen auf der Basis bekannter Verfahren (Produktintegral/Matrizant) aufgesucht werden. Diese Lösungen sollen mit anderen Methoden (numerischen Programmpaketen wie z.B. MoM, FDTD, etc. und Experimenten) validiert werden. Drittens soll diese Methode mit der PEEC-Methode verglichen und ihre Verwendbarkeit für Hybridmethoden untersucht werden. Realistische Experimente im sehr hohen Frequenzbereich dienen schliesslich dazu, die Praxisrelevanz der zu erwartenden Forschungsergebnisse nachzuweisen.