Tässä diplomityössä tutkitaan aikaharmonisen sähkömagneettisen kentän vaikutusta suoramoodisen biopolttokennoakun toimintaan. Myös koaksiaalista taperointia tutkitaan ja taperoitu sovitusosa valmistetaan. Tarkasteltava taajuusalue ulottui 50 MHz:stä 5 GHz:iin.

Tällä hetkellä polttokennot ovat muiden vaihtoehtoisten energialähteiden joukossa hyvin kiinnostavia päästöjen puhtaudesta johtuen. Erityisesti suoramoodiset biopolttokennot, joissa biopolttoaine ja elektrolyytti sekoitetaan keskenään, tarjoavat helppokäyttöisen energialähteen harvaan asutuille seuduille. Polttoaineena voidaan käyttää esimerkiksi glukoosia tai muita sokereita. Polttokennojen suurimmat ongelmat ovat korkea hinta sekä perinteisten polttoaineiden ongelmallinen varastointi ja tehoton valmistus. Biopolttoaineiden säilytys ei toisaalta vaadi erityistoimenpiteitä, mutta polttoaineet eivät vielä pysty tuottamaan riittävän korkeita tehotiheyksiä. Radiosignaalien tehostavaa vaikutusta polttokennon toimintaan on aikaisemmin tutkittu lupaavin tuloksin.

Tässä työssä yritetään selvittää, onko sähkömagneettisella kentällä vaikutusta sähköisesti koaksiaalikaapelin tavoin käyttäytyvän polttokennon ulostulotehoon. Työn alussa esitetään polttokennon alkeet, koaksiaalikaapelin teoria sekä tutkittavana kohteena olevan polttokennon tärkeimmät ominaisuudet. Laajakaistainen taperoitu sovitusosa suunnitellaan ja valmistetaan jotta polttokennoon voidaan syöttää sähkömagneettinen kenttä. Sähkömagneettista kenttäsimulaattoria hyödynnetään taperoinnin optimoimiseksi ja polttokennon sisäisen sähkömagneettisen kentän käyttäytymisen selvittämiseksi. Päätavoitteena on syöttää korkeataajuinen teho polttokennoon hallituissa olosuhteissa, jolloin analyysi voidaan tehdä perusteellisesti.

Ulostulotehomittausten avulla on tarkoitus löytää tietty taajuus tai kynnystaajuus, jolla sähkömagneettisen kentän vaikutus polttokennon toimintaan on mahdollisimman hyvä. Polttokennon toimintaa tarkastellaan sekä ilman sähkömagneettisen kentän vaikutusta että radiotehon ollessa kytkettynä polttokennoon. Mittaustulokset eivät anna mitään viitteitä polttokennon toimintaa tehostavasta vaikutuksesta. On kuitenkin huomattava, että ulostulotehomittausten aikana polttokenno ei toiminut toivotulla tavalla eikä mittausten luotettavuudesta näin ollen oltu täysin varmoja. Toimintahäiriö johtui viallisesta anodikatalyytista. Mittauksia suoritetaan tulevaisuudessa lisää täydellisesti toimivan polttokennon kanssa.