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Ein Beitrag zur Skalierbarkeit von Empfangsantennen für die mobile Satellitenkommunikation

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Ein Beitrag zur Skalierbarkeit von Empfangsantennen für die mobile Satellitenkommunikation

Alexander Stark (Unbekannter Einband, Deutsch)

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Beschreibung

Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, ein modulares Antennenkonzept vorzustellen und zu verifizieren, welches insbesondere für mobile Anwender eine flächendeckende Datenübertragung mit Datenraten von einigen zehn Mbit/s gewährleisten soll. Dabei ist die Modularität im Hinblick auf sowohl das Antennensystem als auch die Umsetzung der entsprechenden Architektur zu betrachten. Kritische Gesichtspunkte für eine wirtschaftliche, mobile Antennenplattform wie Leistungsbedarf, Gewicht und Kosten spielen beim Konzept eine entscheidende Rolle. Die so konzipierten Module können zu einem Gruppenstrahler geforderter Mindestgröße zusammengesetzt werden. Solche skalierbaren Antennen lassen eine dem Anwendungsszenario entsprechende flexible Systemgestaltung zu. Die Gliederung der vorliegenden Arbeit setzt sich wie folgt zusammen. Zuerst werden in Kapitel 1 kurz die wichtigsten Parameter eines Gruppenstrahlers vorgestellt, welche als Hilfswerkzeuge zur Auslegung und Charakterisierung eines Antennensystems notwendig sind. Eine kurze Übersicht über mögliche Architekturen elektronisch schwenkbarer Gruppenstrahler wird gegeben. Diese dient als Grundlage einer kritischen Abwägung und für die Begründung der getroffenen Wahl. Auch werden theoretisch wichtige Zusammenhänge einzelner Aspekte elektronisch schwenkbarer Gruppenstrahler untersucht. Kapitel 2 widmet sich der Aufbau- und Verbindungstechnik des selektierten Antennenkonzeptes. Dabei sind Möglichkeiten in der Leiterplattenherstellung aber auch in der Architektur abzuwägen. Wichtig in diesem Kontext ist die Wahl einer für die ausgewählte Architektur adäquaten Verbindungstechnik. Der Fokus liegt neben der Machbarkeit in der Realisierung eines reversiblen Aufbaus. Auf diese Art und Weise sollen eine Reparatur aber auch eine messtechnische Validierung zwischen einzelnen Integrationsschritten eines Antennenmoduls ermöglicht werden. Dieser Aspekt ist bei neu zu entwickelnden Antennen entscheidend, da nur eine intensive Validierung einzelner Funktionen eines HF-Antennenmoduls zum hinreichenden Verständnis auftretender Störeffekte führt. Ein reversibler Antennenaufbau gewährleistet durch die schnelle Erfassung- und Beseitigungsmöglichkeit von möglichen Fehlern eine schnelle Markteinführung. Folglich werden in Kapitel 3 Schlüsselkomponenten für das zu entwickelnde HF-Antennenmodul betrachtet. Neben einer Anwendung der auf dem Markt erhältlichen Baugruppen werden Komponenten entwickelt und deren Simulationsergebnisse vorgestellt. Generell fällt dieWahl auf Konzepte mit bestmöglicher HF-Performanz und hoher Robustheit gegenüber Herstellungstoleranzen. Einzelne Bausteine werden hergestellt und messtechnisch validiert. Als Resultat soll eine möglichst vielfältige und flexible Bauteilbibliothek entstehen, aus der je nach Anforderungen und Möglichkeiten der Antennenaufbauarchitektur einzelne Komponenten in die Antennenmodule einfließen können. Als Weiteres wird ein Gruppenstrahler als Erprobungsträger aufgebaut und die resultierende, messtechnisch ermittelte Antennen- bzw. Systemperformanz im Kapitel 4 vorgestellt. Es werden die einzelnen Integrationsschritte gezeigt und je nach Möglichkeit Messergebnisse der Zwischenschritte präsentiert. Der Fokus liegt hierbei auf der HF-Seite bei 20 GHz. Die gesamte Antennenarchitektur ist so konzipiert, dass die ZF-Elektronik mit dem HF-Modul über Kabel verbunden ist. Dieser modulare Ansatz ermöglicht in der Integrationsphase einen separaten Aufbau und Test der Einheiten. Ziel ist es, die praktische Umsetzbarkeit und Funktionalität des Antennenkonzepts zu demonstrieren. Eine Zusammenfassung und ein Ausblick auf das, was aus Sicht des Autors in den zukünftigen Entwicklungen eines skalierbaren Gruppenstrahlers zu beachten und zu verbessern ist, werden abschließend vorgestellt. Weniger zeigen

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Produktinformationen

Technische Daten

Erscheinungsdatum

01.11.2013

Sprache

Deutsch

EAN

9783863873943

Herausgeber

Mensch & Buch

Sonderedition

Nein

Autor

Alexander Stark

Seitenanzahl

130

Einbandart

Unbekannter Einband

Schlagwörter

Antennensystem, Gruppenstrahler, mobile Antennenplattform, Datenübertragung, Datenraten, modulares Antennenkonzept

Warnhinweise und Sicherheitsinformationen

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