Lehre_Tafel

Topics for Theses

Here you will find an overview of topics for integrated projects, bachelor and master theses. Of course it is possible to discuss with the respective tutors more topics or modifications.

 

Tutor

Areas of exptertise

Mathias Magdowski

simulation; electromagnetic coupling; statistical EMC

Benjamin Hoepfner

modelling; EMC and power quality

Enrico Pannicke

simulation; EMC and medical engineering



Abbreviation

Meaning

NT

nontechnical project

IP

integrated project

MT

master thesis

PQ

power quality

RC

reverberation chamber

EMC

electromagnetic compatibility

LS

literature study

MS

modelling/ simulation

 



Overview


IP/MT Analysis of the Transient Shielding Effiency According to Schelkunoff

18.10.2017 -

Background and problem: The theory of Schelkunoff to calculate the shielding effiency of a planar metallic wall is a standard tool for every EMC engineer to approximate the shielding effect of boxes or enclosures. The calculation is done in the frequency domain, where a harmonic excitation is assumed. Nevertheless, measurement methods and characteristics to assess the transient shielding efficiency for certain pulses are also proposed in the literature.

Task: In the scope of this work, the practicability to convert the well-known Schelkunoff theory from frequency into time domain shall be analyzed. At this, a direct approach in the time domain as well as a transform from frequency into time domain shall be investigated. This inverse Fourier transform can be done analytically or numerically. The proposed procedure shall also be tested for some typical pulse shapes of the exciting external field.

  • Literature survey about the existing Schelkunoff theory
  • Literature survey for transient assessment criteria of the shielding efficiency
  • Development of a direct transient approach for analyzing the shielding efficienty
  • Transform of the existing frequeny-domain solution into the time domain
  • Test of the procedure for some standard pulses

Supervisor: Dr.-Ing. Mathias Magdowski

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MA/FP-MA Berechnung der transienten Schirmdämpfung nach der Schellkunoff-Theorie

18.10.2017 -

Hintergrund und Problemstellung: Die Theorie von Schellkunoff zur Berechnung der Schirmdämpfung einer ausgedehnten metallischen Wand ist ein etabliertes Werkzeug der elektromagnetischen Verträglichkeit zur Abschätzung der Schirmungswirkung von Gehäusen. Die Berechnung findet dabei für harmonische Anregung im Frequenzbereich statt. In der Literatur werden jedoch auch vermehrt Messverfahren und Kenngrößen für die transiente Bewertung der Schirmdämpfung für bestimmte zeitabhängige Pulse vorgeschlagen.

Aufgabe: Im Rahmen der Arbeit soll die Umsetzbarkeit der bekannten Schellkunoff-Theorie vom Frequenzbereich in den Zeitbereich untersucht werden. Dabei sind sowohl neue, direkte Ansätze im Zeitbereich sowie Ansätze zur Transformation der bekannten Frequenzbereichslösung in den Zeitbereich zu analysieren. Die dabei stattfindende inverse Fouriertransformation kann dann je nach Möglichkeit sowohl analytisch als auch numerisch durchgeführt werden. Das entwickelte Verfahren ist für einige Standardpulse zu testen und zu bewerten.

  • Literaturrecherche zur vorhandenen Schellkunoff-Theorie
  • Literaturrecherche zu Bewertungskriterien der transienten Schirmdämpfung
  • Entwicklung eines Ansatzes zur direkten Berechnung der transienten Schirmdämpfung im Zeitbereich
  • Transformation der vorhandenen Frequenzbereichslösung in den Zeitbereich
  • Test des Verfahrens für einige typische Pulsformen

Supervisor: Dr.-Ing. Mathias Magdowski

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IP Development and Construction of an EMC Demo Box (EMC)

Background and problem: Many interference phenomena of electromagnetic compatibility like galvanic, capacitive and inductive coupling as well as the corresponding countermeasures like bonding, filtering and shielding can be more easily understood if they are practically demonstrated. Therefore, EMC demonstration units or "demo boxes" have been popular for several decades already.

Task: A new EMC demonstration unit shall be designed, developed and constructed. It shall be based on typical designs that are described in the literature. The box should be simple in design, mechanically and electrically stable, easy to transport and to use. In contrast to the typical designs in the literature, where a full-fledged spectrum analyzer is necessary for the demonstration, a much cheaper SDR (software defined radio) receiver shall be used here, that only requires a standard computer with some USB port.

  • literature research about existing EMC demonstration units
  • design and development of an own demonstration box
  • setup and construction of the demonstration box
  • bringing this box into service

Supervisor: Dr.-Ing. Mathias Magdowski

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FP-BA/BA Einfluss von Netzfiltern auf die Schleifenimpedanzmessung und Isolationsüberwachung (EMV,PQ)

04.11.2016 -

Hintergrund und Problemstellung:  In Niederspannungsanlagen kann es durch die Verwendung verschiedener Betriebsmittel zu leitungsgebundenen Störungen kommen. Diese können Netzanschlussparameter so beeinflussen, dass ein Betrieb nach Norm nicht mehr zulässig ist. Andererseits können sie in sensiblen Bereichen einen Einfluss auf Betriebsmittel und Messungen wie der Störemmissionsmessung haben. Zur Vermeidung solcher Störeinflüsse kommen Netzfilter zum Einsatz, in der Lage sind Störungen durch Anordnung verschiedener Induktivitäten und Kapazitäten zu negieren. Jedoch können diese Filter auch einen Einfluss auf verschiedene genormte Mess- und Prüfmethoden haben. Beispielsweise können Schleifenimpedanzmessungen in TN-Netzen und Isolationsüberwachungen in IT-Netzen fehlerbehaftet sein, so dass Prüfsiegel nicht vergeben werden können oder gar die Gefahr von Personenschäden besteht.

Aufgabenstellung: Im Rahmen eines Forschungsprojektes oder einer Bachelorarbeit besteht daher die Aufgabe, sich mit verschiedenen Topologien von Netzfiltern vertraut zu machen, deren Wirkungsweise zu erläutern und Rückschlüsse auf die Beeinflussung von Standardmessverfahren im Niederspannungsnetz zu ziehen. Die theoretische Aufarbeitung soll parallel an den im Einsatz befindlichen Netzfiltern des Lehrstuhls für Elektromagnetische Verträglichkeit untersucht werden.

Betreuer: M.Sc. Benjamin Hoepfner

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IP Setup of a Shielded Camera for Immunity Tests in the Semi-Anechoic Chamber or Reverberation Chamber (EMC, MSC, SAC)

Background and problem: Cameras are needed to monitor the equipment under test (EUT) during an immunity test in a semi-anechoic chamber or reverberation chamber. The camera must be able to capture the EUT with a good quality. It must also not be disturbed by the high field strength of the electromagnetic field. The pictures have to be transmitted nearly in real time into the measurement cabin. For this task, optical cables are often used, as they do not disturb the electromagnetic field and are also immune to such fields.

Task: A new digital camera shall be mounted in an already existing shielded enclosure. Typically, CCD cameras (charge-coupled device) are used for this purpose. A corresponding camera that is available in the market shall be selected according to different criteria like size, optics, power consumption, connectors and protocols, price etc. Depending on the connection of the camera, a corresponding media converter to an optical cable has to be selected. Following, the total system (camera plus data link) has to be setup. The shielding efficiency or immunity has to be demonstrated by a test measurement and properly recorded.

  • literature research and market survey about available CCD cameras
  • literature research and market survey about optical data links or media converters
  • setup and configuration of the total system of camera and data link
  • test measurement to prove the shielding efficiency or immunity

Supervisor: Dr.-Ing. Mathias Magdowski

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