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2.2 Aufbaukonzepte
muss für die Schmalbandannahme gelten:
|τ max | ∆f 2
C P
< 1. (2.22)
Die Konstante C P ist abhängig von der Art des Signals. Bei einer Annahme von 10% (C P = 0, 1),
wie sie oft bei einfachen digitalen Modulationen benutzt wird, ergibt sich eine normierte Bandbreite
von
∆f 2
f
= 0, 1λ 0
L sin θ max
. (2.23)
In Abbildung 2.4 sind die normierten Bandbreiten aus den Gleichungen (2.19) und (2.23) in Abhängigkeit
von der Länge eines linearen Gruppenstrahlers und für unterschiedliche Schwenkwinkel
dargestellt. Wie in [33, 43] ausgeführt ist, sind Abmessungen von bis zu 32 λ 0 für Gruppenstrah-
∆f 1
/f [%]
100
80
60
40
θ 0
=20°
θ 0
=40°
θ 0
=60°
∆f 2
/f [%]
10
8
6
4
θ 0
=20°
θ 0
=40°
θ 0
=60°
20
2
0
10 20 30
L [λ 0
]
0
10 20 30
L [λ 0
]
a)
Abbildung 2.4: Normierte Bandbreiten a) ∆f 1 und b) ∆f 2 von phased arrays bei Einsatz von Phasenschiebern
anstelle von Verzögerungselementen für ausgewählte Raumrichtungen θ 0 .
ler in der Satellitenkommunikation durchaus realistisch. Man erkennt sofort, dass das Kriterium der
Schmalbandigkeit die eigentliche Einschränkung darstellt. Wie in Abbildung 2.4b zu sehen, sinkt
die normierte Bandbreite für einen maximalen Schwenkwinkel von 60 ◦ bereits unter 1 % ab einer
Gruppenstrahlerlänge von weniger als 12 λ 0 . Ab ca. 23 λ 0 beträgt die Bandbreite weniger als 0,5 %.
Die Auswirkungen der Bandbreitenbeschränkung wird am Beispiel des Euroskyway-Szenario (s.
Abschnitt 2.3) veranschaulicht. Aus einer relativen Bandbreite von 0,5 % resultieren für die Signalfrequenzen
von 20 GHz für Rx und 30 GHz für Tx effektive Bandbreiten von 100 MHz und
150 MHz. Da die 500 MHz-Gesamtbandbreite dieses Systems jeweils in Kanäle von einigen 10 MHz
für Rx und einigen MHz für Tx unterteilt wird, stellt dies zunächst keine wirkliche Einschränkung
dar. Allerdings müsste bei einem Einsatz von Frequenzspreizungsverfahren (engl. spread spectrum
techniques), wie sie beispielsweise für zukünftige digitale Satellitenfernsehübertragungen vorkommen
können [45], genau überprüft werden, wie groß die Konstante C P in Gleichung (2.23) tatsächlich
zu wählen ist, um eine Erhöhung der Bitfehlerhäufigkeit (engl. bit error ratio - BER) zu
vermeiden. Ein deutliche Vergrößerung von C P könnte auch dazu führen, dass die maximal nutzbare
Bandbreite durch das pattern squint und nicht durch das Kriterium der Schmalbandigkeit begrenzt
b)
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