dissertation_kuhlmann_2013.pdf (5.032 KB)

2 Aktive Gruppenstrahler
D A
ZF 1
DSP
D
A
LO 1
LO 2
IR
ZF 2
BB-Komponenten
ZF-Chipsatz
HF-Chipsatz
Antenne
Abbildung 2.8: Vereinfachtes Blockschaltbild eines Senders für eine Abdeckung beider Seitenbänder.
ebenfalls verdoppelt werden, wobei die Komplexität des HF-Chipsatzes in etwa gleich bleibt.
Das gezeigte Konzept könnte auch mit einer einfach ausgeführten DSP- und ZF-Stufe und einem
zusätzlichen 180 ◦ -Phasenschieber realisiert werden. Allerdings ist dann nur ein Seitenband nutzbar.
Generell gilt, dass bei einem Betrieb beider Seitenbänder die Unterdrückung des jeweils anderen
Bandes stark genug sein muss, beispielsweise größer als 30 dB, um einen möglichst störungsfreien
Betrieb zu gewährleisten.
An dieser Stelle ist festzuhalten, dass die Sendearchitektur nach dem Überlagerungsprinzip zwar
einen hohen analogen Schaltungsaufwand erfordert, aber aufgrund der geringen Störanfälligkeit anderen
Architekturen vorzuziehen ist. Im Bezug auf aktive Antennen ergibt sich außerdem der Vorteil,
ein großes abzudeckendes Band sehr einfach in viele kleinere Kanäle unterteilen zu können. Die
Kanalauswahl erfolgt dann auf der ZF-Ebene durch Verstimmen der Frequenz des LO 1 -Signals. Das
LO 2 -Signal bleibt konstant, und es werden keine weiteren HF-Komponenten benötigt. Sollen mehrere
Kanäle parallel gesendet werden, so müssen die DSP- und ZF-Einheiten vervielfacht werden.
Auf diese Art und Weise funktionieren auch die heutigen Satellitenfernsehempfänger. Die technische
Umsetzung dieser Funktionalität durch eine direkte Umsetzung erfordert eine hohe Flexibilität
der HF-Komponenten, die zum Einen sehr teuer sein kann und zum Anderen die Integrationsdichte
erhöht.
Es ist durchaus denkbar, dass im Rahmen einer industriellen Massenfertigung eine Komponente
entwickelt wird, die sämtliche Funktionen der direkten Umsetzung auf einem IC bündelt, die dargelegten
Nachteile unterbindet und somit in aktiven Antennen eingesetzt werden könnte. Das gleiche
gilt für die gezeigte Variante zur Abdeckung beider Seitenbänder. Derzeit sind solche Komponenten
jedoch nicht erhältlich.
2.3 Beschreibung der Funkstrecke
Für die Auslegung einer breitbandigen Verbindung von einer Bodenstation über einen Satelliten zu
einem mobilen Anwender, beispielsweise an Bord eines Flugzeuges, müssen relativ große Entfernungen
berücksichtigt werden. Detaillierte Untersuchungen zu dieser Thematik sind unter anderem
in [33,43] zu finden und sollen hier nun kurz wiedergegeben bzw. ergänzt werden. Feste Verbindungen
von einer Bodenstation zu einem Satelliten im GEO, teilweise auch LEO und MEO, sind bereits
seit einiger Zeit etabliert und werden deshalb hier nicht weiter erläutert.
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