BA: Simulation und Fertigung von Bauelementen mit Möbiustopologie zur Unterdrückung der parasitärern Induktivität

Ein Möbiusbands kann man sich als langen Papierstreifen vorstellen, bei dem man die beiden schmalen Ende um 180° vedreht zusammenklebt. Somit besitzt ein Möbiusband nur eine Kante und eine Fläche, die nicht orientiert ist. Das heißt man kann Außen- und Innenseite nicht mehr wie bei einem Ring unterscheiden.

Widerstände und Kondensatoren sind aufgrund des Stromflusses mit einem magnetischen Fluss durchsetzt. Dieser führt zu der parasitären Induktivität des Bauteils. Da bei zunehmenden Frequenzen die Impedanz der Induktivität steigt, verändert sich das elektrische Verhalten des Bauteils. Ziel ist es deshalb für den Einsatz in der Hochfrequenztechnik die parasitäre Induktivität möglichst zu unterdrücken.

Bei der Möbiustopologie fließt der Strom auf der „Innen-“ und „Außenseite“ – dielektrisch getrennt – entgegengesetzt und der magnetische Fluß hebt sich deshalb bei vernachlässigbarer Dicke auf. Die Idee für den Möbiuskondensator und -widerstand wurde in der Vergangenheit bereits veröffentlicht und patentiert. Der kommerzielle Erfolg blieb jedoch aufgrund der schwierigeren Fertigung eher überschaubar.

Ziel der Arbeit ist es, Bauteile nach den bereits ausgelaufenen Patenten zu konstruieren und deren elektrischen Eigenschaften zu simulieren. Nach einer Optimierung sollen sowohl Widerstände als auch Kondensatoren additiv gefertigt und deren HF-Verhalten charakterisiert werden.

Bearbeiter: Pascal Graichen

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