Evolution der akustischen Oberflächenwellen-Bauelemente

A selective survey is given on the development of surface acoustic wave (SAW) devices since the 1970’s. Emphasis is put on research and development delivered by the University of Technology Vienna, Austria, in cooperation with the corporate research of Siemens (now EPCOS) Munich, Germany. Future trends of SAW-technology are discussed.     

Microwave and millimeterwave oscillator developments at the Johannes Kepler University

This contribution reviews the research work performed at the Johannes Kepler University of Linz, Austria, on the development of oscillators for the microwave and millimeter wave frequency range. This work, performed by the Microelectronics Institute and the Institute for Communications and Information Engineering, covers the range from low GHz frequencies up to 61 GHz and is devoted to applications like mobile communications and sensing. The active devices are based on gallium arsenide (GaAs), silicon germanium (SiGe), and Silicon (Si) and include Gunn-devices, bipolar transistors, and CMOS-technology.     

Berechnung der Anlaufdaten von Asynchron-Käfigläufermotoren verschiedener Stabformen mit der Methode der finiten Differenzen

Übersicht Die spannungsabhängigen Anlaufströme und Drehmomente eines 2800 kW Asynchron-Käfigläufermotors werden mit der Methode der finiten Differenzen und einem neuen Block-SOR-Iterationsverfahren berechnet. Es wird ber die Ergebnisse für Rechteck-, Trapez- und andere Rotorstabformen berichtet. Die numerisch berechneten Daten werden mit den nach konventionellen Regeln ermittelten Zahlen verglichen. Der Sättigungseffekt ist unerwartet groß, als Folge des großen Nennstrombelages. Die ungesättigten werte stimmen sehr gut überein.

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On the calculation of the starting data of A.C. squirrel-cage motors with different bar shapes by the method of finite differences

Contents The voltage dependent starting currents and torques of a 2,800 kW 3-phase a.c. squirrel cage motor are calculated by the method of finite differences using a new block-SOR iteration technique. The paper describes the results for different rotor bars with rectangular, trapezoidal and other shapes. The calculated data are compared with conventionally determined figures. The saturation effect is rather large due to the high values of the rated current loading per air gap periphery. The unsaturated values agree very good.

     

FGTO — A fine structured GTO-thyristor with improved switching characteristics

Contents A fine structured GTO thyristor, abbreviated FGTO, has been developed to improve the switching characteristics. The new device has a cathode finger width of only 20 m and can be turned off without a negative gate bias at an anode current level of more than 200 A/cm². The turn-off time can be shortened down tot _off 500 ns by increasing the negative gate current. A snubber circuit is not necessary to turn off the FGTO's. The maximum rate of rise of anode voltage du/dl reaches more than 10 kV/s. Analytical models are developed to describe the turn-off transients of the FGTO's. Good agreement between the theoretical and experimental results could be achieved.

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FGTO — Ein feinstrukturierter GTO-Thyristor mit verbessertem Schaltverhalten

Übersicht Zur Verbesserung des Schaltverhaltens ist ein feinstrukturierter GTO-Thyristor, abgekürzt FGTO, entwickelt worden. Dieses neue Bauelement hat eine Kathoden-streifenbreite von nur 20 m und kann ohne negative Gatevorspannung bei einer Anodenstromdichte von mehr als 200 A/cm² abgeschaltet werden. Die Abschaltzeit läßt sich durch Erhöhung des negativen Gatestroms bis zut _off 500 ns verkürzen. Beim Abschalten von FGTOs ist keine RC-Beschaltung erforderlich. Der maximale du/dl-Wert erreicht mehr als 10 kV/s. Zur Beschreibung des Abschalt-verhaltens von FGTOs werden analytische Modelle entwickelt, die eine gute Übereinstimmung mit den Meßergebnissen liefern.

     

Algorithmen zur Pulsweitenmodulation für Wechselrichter mit in Echtzeit berechnetem Pulsmuster

Übersicht Mit Hinblick auf die zunehmend Verbreitung findende Pulsmusterberechnung in Echtzeit werden in dem Aufsatz Gesichtspunkte diskutiert, die sich aus den Eigenschaften des leistungselektronischen Stellgliedes, des Pulswechselrichters, ergeben. Die bei Abtastregelungen für die Dauer einer Abtastperiode konstante Stellgröße muß bei ihm durch Pulsweitenmodulation in ein Pulsmuster mit konstanter Amplitude und Pulsen variabler Breite umgesetzt werden. Durch ein neues Verfahren mit versetzter Abtastung haben dabei Rechentotzeiten bis zur Dauer einer halben Abtastperiode keinen Einfluß mehr auf das Pulsmuster.

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Algorithms for pulswidth modulation of inverters with online calculated pulse patterns

Contents Online calculation of pulse patterns will be employed more intensively in the future. Aspects concerning the powereleotronic circuit, the pulsewidth-modulated inverter, are to be discussed. The set value being constant for the duration of a sampling interval, has to be converted by a modulation algorithm into a pulse pattern with constant amplitude and pulses of variable width. Calculation dead-times up to half of sampling interval have no influence on the pulse pattern when using a new algorthm with shifted sampling instants.

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Herrn Prof. Dr.-Ing. Klemens Heumann zum 60. Geburtstag gewidmet     

Die Lösung des feldtheoretischen Viermedienproblems ebener Schichten

Übersicht In der Praxis tritt häufig der Fall eines in ebene Materieschichten geteilten Raumes auf. Die so entstehenden Feldprobleme werden für vier Schichten analytisch gelöst, womit sich der numerische Rechenaufwand stark verringern läßt. Der Lösungsgang mit der Spiegelungsmethode erfolgt systematisch konstruktiv vom Zweimedienproblem über das Dreimedienproblem. Die Lösung ist unabhängig von der Form der feldverursachenden Quellen. Dadurch sind die Felder aller Quellenanordnungen, die im unbegrenzten homogenen Raum angebbar sind, nunmehr auch im vierfach geschichteten Raum bekannt. Die Spiegelquellen können darüber hinaus zur Berechnung von Kräften dienen. Als Anwendungsbeispiel werden Kapazitätsbeläge gekoppelter Mikrostripleitungen berechnet.

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Solving fourmedia problems of plane layers in field theory

Contents Arrangements with plane layers of material are quite common. The analytical solution of the four layers problem greatly facilitates subsequent numerical calculations. The procedure is based on the fundamental twomedia and threemedia arrangements. No restrictions must be imposed on the shapes of the field's sources. Thus, for arbitrary distributions of sources the field can be given, if it is available in unbounded homogenious material. The image sources also can serve for the calculation of forces. As an example the mutual capacities of microstrip lines are calculated.

     

Finite difference time-domain analysis of planar microwave circuits

Contents The application of finite difference time domain analysis techniques to planar microwave integrated circuit design is discussed. It is shown that using this technique, three-dimensional discontinuity problems in planar microstrip and coplanar circuits can be analyzed in a full-wave approach.

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Finite-Differenzen-Analyse von planaren Mikrowellen-schaltungen im Zeitbereich

Übersicht Es wird die Anwendung der Finiten-Differenzen-Analyse elektromagnetischer Felder im Zeitbereich auf den Entwurf integrierter Mikrowellenschaltungen diskutiert. Es wird gezeigt, daß durch Anwendung dieser Technik eine Lösung der Beschreibungsprobleme für dreidimensionale Schaltkreis-Diskontinuitäten in planarer Mikrostreifenleitungstechnik und in koplanarer Leitungstechnik unter Berücksichtigung der vollen Welleneigenschaften gefunden werden kann. Verschiedene Beispiele von Analysen planarer Mikrowellenbauelemente werden diskutiert und die Ergebnisse mit Messungen verglichen.

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Dedicated to Prof. Dr.-Ing. Herbert Döring on the occasion of his 80th birthday     

Piecewise linear optimization: Duality and numerical results

The dual of an optimization problem with piecewise linear, convex, and continous objective function and linear restrictions is investigated. It is shown that the dual problem is of the same type as the primal and can be solved by the same methods as were proposed in a previous work of the author. Experiences arising from the application of different variants of these methods to solve a number of examples, where the primal as well as the dual version was employed, are reported.     

Ernährung und Klimaschutz: Orientierung für Verbraucher

Zusammenfassung:  Als Ursache der globalen Klima?nderung wird vor allem der Energieverbrauch in Industrie, Haushalten und bei Transporten diskutiert. Erheblichen Anteil haben auch die Klimagase aus der Landwirtschaft und dem Ern?hrungssektor, doch fehlt es hier bislang an klaren Forderungen zu deren Reduzierung. Besondere Dramatik bekommt die Klima?nderung durch die Tatsache, dass historisch vor allem die Industriel?nder dafür verantwortlich sind, die L?nder des Südens aber st?rker beeintr?chtigt werden. Immer mehr landwirtschaftliche Fl?chen dienen nicht mehr direkt der menschlichen Ern?hrung, sondern der Produktion von Tierfutter, Energietr?gern und Rohstoffen – vorwiegend für die reichen Industriel?nder. Der Kampf gegen den Hunger in der Welt wird durch die Klima?nderung mit der Ausweitung von Wüsten und Ernteeinbu?en zus?tzlich erschwert. Deshalb müssen die Emissionen rasch und verbindlich zurückgeführt und die Klima?nderung begrenzt werden – auch im Sektor Landwirtschaft / Ern?hrung. Verbraucher in Deutschland und Europa sind grunds?tzlich über die Klima?nderung sehr besorgt und entsprechend motiviert, etwas für den Klimaschutz zu tun. H?ufig fehlen aber handlungsorientierte und alltagsad?quate Informationen und Empfehlungen. Für den Ern?hrungssektor sollen CO ₂-Labels, Energie- und ?kobilanzen solche Informationen liefern, führen aber oft zu widersprüchlichen Aussagen und tragen daher mehr zur Verwirrung als zur Orientierung der Verbraucher bei. Die Aussagen und Empfehlungen sollten leicht verst?ndlich und attraktiv formuliert sein, um zu motivieren. Sie sollten eine Bandbreite verschiedener Ma?nahmen er?ffnen, um individuelle Vorlieben zu erm?glichen. Und sie sollten eine grunds?tzliche Orientierung geben und dabei vermeintliche Widersprüche im Detail vernachl?ssigen. Zum Füllen dieser Lücke m?chten die Verbraucherzentralen mit der Ausstellung „Klimaschutz schmeckt“ beitragen. Eingegangen: 8. April 2009; angenommen: 14. April 2009     

Application of multimedia models for screening assessment of long-range transport potential and overall persistence

We propose a multimedia model-based methodology to evaluate whether a chemical substance qualifies as POP-like based on overall persistence (Pov) and potential for long-range transport (LRTP). It relies upon screening chemicals against the Pov and LRTP characteristics of selected reference chemicals with well-established environmental fates. Results indicate that chemicals of high and low concern in terms of persistence and long-range transport can be consistently identified by eight contemporary multimedia models using the proposed methodology. Model results for three hypothetical chemicals illustrate that the model-based classification of chemicals according to Pov and LRTP is not always consistent with the single-media half-life approach proposed by the UNEP Stockholm Convention and thatthe models provide additional insight into the likely long-term hazards associated with chemicals in the environment. We suggest this model-based classification method be adopted as a complement to screening against defined half-life criteria at the initial stages of tiered assessments designed to identify POP-like chemicals and to prioritize further environmental fate studies for new and existing chemicals.