HF-Charakterisierung und Lebensdauerprognose von Leitungen unter mechanisch-dynamischer Beanspruchung

Beschreibung

Diese Arbeit befasst sich mit der elektrischen Erfassung des mechanischen Verschleißzustands durch hochfrequente Wechselströme. Untersucht wird speziell die Annahme, dass die mit dem Verschleiß steigende Oberflächenrauheit diesen Strom dämpft und somit eine in-situ Messmöglichkeit des Verschleißzustandes ermöglicht. Zur Quantifizierung der Oberflächenrauheit wird ein neuer robuster flächenbasierter Parameter eingeführt und seine Vorteile gegenüber dem gängigen linienbasierten Parameter erläutert. In den elektrischen Messungen werden speziell Amplitude und erstmals auch die Phase der Transmissionsdämpfung eingespeister Signale im Bereich bis zu 8,5 GHz betrachtet. Es werden sowohl impedanzkontrollierte Leitungen (starr und verlitzt), als auch rudimentäre Leiter in einer speziell entwickelten Messumgebung („Messfassung“) analysiert. In der genauen Betrachtung des Versagensverhaltens von impedanzkontrollierten Leitungen wird der Schirmbruch als relevanter Verschleißmechanismus identifiziert und in die Betrachtung mit aufgenommen.