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Dynamisches Lösungsverfahren für elektrophysikalische Probleme

Ein Labor in der Ukraine hat ein innovatives Konzept zur Aufstellung elektromechanischer Analogien und geeigneter Modelle entwickelt, die für exakte Berechnungen in der Elektrophysik und Elektronik verwendet werden können.
Dynamisches Lösungsverfahren für elektrophysikalische Probleme
Bei der sogenannten dynamischen elektromechanischen Analogie (DEMA) handelt es sich um eine robuste Verfahrensweise für effektive und präzise Berechnungen physikalischer Eigenschaften in dynamischen Prozessen. In einem Anwendungsspektrum, das von Elastizitäts- und Schwingungsanalysen bis zu elektronischen Filtern und Schaltungen reicht, gestattet dieses neuartige Verfahren eine Vereinfachung sowie die exakte Beschreibung komplexer Systeme. Erreicht wird dies mit Hilfe geeigneter Grundmodelle, die eine einfache Identifizierung von Analogien zwischen korrespondierenden mechanischen und elektrischen Parametern zulassen.

Diese Innovation ermöglicht eine exakte Berechnung von Filterketten, wie sie in elektronischen Baugruppen wie z.B. Sendeempfängern (Transceivern) verbreitet zum Einsatz kommen, und zwar unabhängig von der Zahl der Filterstufen. Das Verfahren kann nicht nur auf Filterketten angewandt, sondern auch zur Lösung von Berechnungsproblemen genutzt werden, die unter verschiedenen Lastbedingungen und bei zahlreichen Innenimpedanzarten der Signalquelle auftreten. Im Fall von Übertragungsleitungen unterschiedlicher Länge und mit Heterogenitäten im Leitungsverlauf lassen sich so auf einfache Weise die dreidimensionalen Amplituden- und Phasen-Frequenz-Eigenschaften einer Leitung bestimmen.

Die Technik eignet sich für Anwendungen in allen Systemen, die Leitungen mit verteilten und konzentrierten Parametern enthalten, insbesondere solche Leitungen, deren Ersatzschaltbildelemente ein Resonanz-Subsystem bilden. Experimente haben gezeigt, dass die berechneten Diagramme fast vollständig mit den experimentell ermittelten Diagrammen übereinstimmten. Im Vergleich mit derzeit verwendeten ähnlichen Techniken gestattet dieses Verfahren eine einfachere und detailliertere Analyse selbst hoch komplizierter Modellparameter, und das auf zuverlässigste, schnellste und effektivste Weise. Das Labor ist auf der Suche nach Kooperationsmöglichkeiten verschiedener Art.
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