Die Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) betrachtet die Fähigkeit eines elektrischen Gerätes, in seiner elektromagnetischen Umgebung störungsfrei zu funktionieren, ohne diese dabei unzulässig zu stören. Zur Prüfung der Elektromagnetischen Verträglichkeit werden verschiedene Messumgebungen verwendet. Die Messung der strahlungsgebundenen Störfestigkeit und Störaussendung kann zum Beispiel in einer Modenverwirbelungskammer (MVK) erfolgen. Bei der Störfestigkeitsmessung wird der Prüfling einem externen Prüffeld ausgesetzt und untersucht, ob dieser die definierten Kriterien für einen störungsfreien Betrieb erfüllt. Für das Prüffeld muss vor der Messung nachgewiesen werden, dass die Anforderungen an dessen Homogenität eingehalten werden. Einen entscheidenden Einfluss auf die Homogenität des Prüffeldes hat der sogenannte Rührer. Bei einer MVK handelt es sich prinzipiell um einen Hohlraumresonator, in den ein mechanischer Rührer, d.h. ein elektrisch großer, drehbarer Streukörper integriert wird. Durch die Drehung des Rührers verändert sich die Feldverteilung in der MVK, was auch als Verwirbelung bezeichnet wird. Prinzipiell ergibt sich für jede Stellung des Rührers ein inhomogenes Feld mit lokalen Minima und Maxima. Ein Ziel bei der Verwendung von Modenverwirbelungskammern ist es, mit Hilfe geeigneter Verfahren Rührerstellungen zu finden, deren Feldverteilungen in Überlagerung ein möglichst homogenes Prüffeld erzeugen. Zum Lehrstuhl für Theoretische Elektrotechnik und Elektromagnetische Verträglichkeit der Technischen Universität Dresden gehört seit 2010 eine Modenverwirbelungskammer. Die Charakterisierung dieser MVK sowie eine weiterführende Untersuchung zur Wahl der Rührerstellungen bilden die Schwerpunkte der vorliegenden Arbeit. / In 2010 the Chair of Electromagnetic Theory and Compatibility of Technical University Dresden could extend its laboratories by a reverberation chamber with the dimensions 5.3 m, 3.7m and 3.0 m. Since then, a detailed characterisation of the chamber as well as further investigations have been the main emphasis of the authors research. The submitted doctoral thesis presents the obtained results. With the design, the fundamentals of operation and further characterisation of the reverberation chamber, given in Chapter 1 and 2, it aims to give an introduction and better understanding of reverberation chambers. On this basis, the authors research focused on methods for determining the independent stirrer positions in reverberations chambers. The results of the investigations are presented and summarised in chapter 3. One scope of Electromagnetic Compatibility are radiated immunity measurements. Besides the GTEM cell and the anechoic chamber the reverberation chamber gains in importance as an alternative measurement environment. A reverberation chamber is a shielded room with reflecting walls and one or more integrated mechanical stirrers. By rotating the stirrer the spatial boundary conditions for the electromagnetic field quantities are altered. The resulting change of the spatial field distribution depends on the location within the chamber and the geometry of the stirrer. Each stirrer position yields an inhomogeneous field distribution created by interfering waves. A general aim is to find a set of stirrer positions, whose superimposed field distributions create a more uniform test field. In practice, the given requirements for the homogeneity of the test field shall, with regards to an optimisation of measurement time, be realized with a minimum number of stirrer positions. In this context the term ’independent stirrer positions’ was established and describes stirrer positions, whose field distributions are linearly uncorrelated and therefore assumed to be practical for creating a more homogeneous test field using only a minimal number of stirrer positions. A general method for determining the number of independent stirrer positions in reverberation chambers is presented. The method uses a certain number of measurement positions in a defined test volume in order to characterize the spatial field distribution inside the chamber. Using the Pearson correlation coefficient the field distributions of the stirrer positions are tested for linear correlation and pairs of independent stirrer positions are determined. On this basis, cliques of pairwise independent stirrer positions are identified using appropriate algorithms. It is shown that the general method yields detailed information about the number and distribution of the independent stirrer positions and is therefore particularly suitable to evaluate other methods. Finally, the standard method according to IEC 61000-4-21 as well as selected alternative methods, that have been proposed in the past, are evaluated and compared based on the results of the general method.

In this thesis, four inversion problems of different scale and difficulty are solved. Two of them are electromagnetic inverse problems. Two more are joint inversion problems of potential field data and other types of data. First, a linear approximation, which is a generalization of the low-induction-number approximation standard in slingram dual-loop interpretation is developed and used for rapid two and three dimensional inversion. The approximation takes induction within a background half-space into account and can thus be applied in conductive scenarios, where otherwise a rigorous electromagnetic modeling would be required. Second, a three-dimensional inversion of airborne tensor very-low-frequency data with a rigorous forward modeling at its core is developed. For dealing with the large scale of the forward problem, a nested fast-Fourier-transform-based integral equation method is introduced, wherein electromagnetic interactions are arranged according to their range and larger ranges are treated with less accuracy and effort. The inversion improves the traditional interpretation through data derived maps by providing a conductivity model, thus constraining the upper few hundred meters of the crust down to the shallowest conductor and allowing the study of its top in three dimensions. The third inversion problem is the the joint inversion of refraction and geoelectric data. By requiring the velocity and resistivity models to share a common, laterally variable layered geometry, easily interpretable models, which are reasonable in many geological near surface situations (e.g., groundwater exploration in Quaternary sediments), are produced directly from the joint inversion. Finally, a joint inversion of large scale potential field data from a gabbro intrusion is presented. Gravity and magnetic data are required to abide to a petrophysical constraint, which is derived from extensive field sampling. The impact of the constraint is maximized under the provision that both data sets are explained equally well as they would be through individual inversions. This leads to a simple and clearly defined intrusion geometry, consistent for both the density and magnetic susceptibility distribution. In all presented inversion problems, field data sets are successfully inverted, the results are appraised through synthetic tests and, if available, through comparison with independent data. / Diese Arbeit hat die Lösung von vier geophysikalischen Umkehraufgaben, sogenannten Inversionsproblemen, zum Gegenstand. Zwei dieser Aufgaben befassen sich mit der Inversion elektromagnetischer Daten, zwei weitere sind Probleme der kombinierten Inversion von Datensätzen aus unterschiedlichen geophysikalischen Messverfahren. Im ersten Problem wird die für die Auswertung elektromagnetischer Zweispulensystemdaten typische lineare Näherung der kleinen Induktionszahlen als Bornsche Näherung verallgemeinert, ihre Anwendbarkeit durch exakte Berücksichtigung der Induktionsvorgänge in einem beliebigen homogenen Halbraum von schlechtleitenden auf gutleitende Untergründe ausgedehnt und schließlich zur zwei- und dreidimensionalen Inversion eingesetzt. Dadurch kann auch im leitfähigen Untergrund eine aufwändige exakte Modellierung vermieden werden. Im zweiten Problem wird eine dreidimensionale Inversion von flugzeuggestützten Längstwellenmessungen entwickelt und als ihre Grundlage eine exakte elektromagnetische Rechnung erdacht. Damit wird traditionelle kartengestützte Dateninterpretation durch ein dreidimensionales Leitfähigkeitsmodell ergänzt, welches die oberen hundert bis dreihundert Meter der Erdkruste bis hin zur Tiefe des obersten Leiters abbildet, so dass dessen Oberflächenform erkundet werden kann. Die enorme Problemgröße wird durch eine Fouriertransformationsmethode bewältigt, welche die elektromagnetischen Wechselwirkungen nach ihrer Reichweite einteilt, die Fernwirkungen mit entsprechend verringerter Genauigkeit behandelt und dadurch eine erhebliche Anzahl an Rechnungen einspart. Im dritten Problem werden refraktionsseismische und geoelektrische Messungen kombiniert, indem sowohl das Geschwindigkeits- als auch das Widerstandsmodell mit einer gemeinsamen, lateral veränderlichen und durch beide Datensätze bestimmten Schichtstruktur versehen werden. Ein solches, durch Schichten definiertes Inversionsergebnis, stellt in vielen oberflächennahen Anwendungen, beispielsweise im Grundwasserbereich, ein sinnvolles Abbild der Erde dar. Im vierten Problem werden Schweremessungen und Magnetfeldmessungen, die über einer Gabbrointrusion aufgenommen wurden, mittels einer empirischen petrophysikalischen Beziehung vereinigt, welche aus Labormessungen an einer großen Anzahl von Gesteinsproben abgeleitet wurde. Hierbei wird der Einfluss dieser Modellkopplung solange maximiert, wie beide Datensätze mit derjenigen Genauigkeit angepasst werden können, welche vorher in Einzelinversionen erreicht wurde. Das Ergebnis ist ein einfaches, geometrisch konsistentes Modell der Verteilungen von Dichte und magnetischer Suszeptibilität. In allen vier Aufgaben wurden erfolgreich reale Felddaten invertiert. Die Güte der Ergebnisse wurde mittels synthetischer Experimente untersucht und, so vorhanden, mit unabhängigen Informationen verglichen.

This review concentrates on findings described in the recent literature on the response of cells and tissues to electromagnetic fields (EMF). Models of the causal interaction between different forms of EMF and ions or biomolecules of the cell will be presented together with our own results in cell surface recognition. Naturally occurring electric fields are not only important for cell-surface interactions but are also pivotal for the normal development of the organism and its physiological functions. A further goal of this review is to bridge the gap between recent cell biological studies (which, indeed, show new data of EMF actions) and aspects of EMF-based therapy, e.g., in wounds and bone fractures. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

Zugl.: Hannover, Univ., Diss., 2008

Zugl.: Hannover, Univ., Diss.

Zugl.: Erlangen, Nürnberg, Universiẗat, Diss., 2008.

Zugl.: Berlin, Techn. Univ., Diss., 2009

Thesis (doctoral)--Rijksuniversiteit te Utrecht, 1987. / Vita: p. 179. eContent provider-neutral record in process. Description based on print version record. Includes bibliographies.

Universiẗat, Diss., 2000--Göttingen.

Thesis (doctoral)--Universität Bremen, 2006. / Includes bibliographical references.