dissertation_kuhlmann_2013.pdf (5.032 KB)

2.4 Optimale Anordnung der Einzelstrahler
d
d
a) d
b) d
Abbildung 2.14: Zirkular polarisierte Gruppenstrahler nach dem Prinzip der sequenziellen Rotation
auf a) einem quadratischen und b) einem dreieckigem Gitter.
θ max von Elementabstand und Schwenkwinkel.
|θ max
| [°]
100
80
60
40
20
φ=0/90°
φ=±45°
0
0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
d x
=d y
=d [λ 0
]
Abbildung 2.15: Maximaler Schwenkwinkel
θ max für Gruppenstrahler auf rechteckigen Gittern
und sequenzieller Rotation der Elemente
um 90 ◦ als Funktion des Elementabstandes (berechnet
mit Gleichung 2.30).
Man erkennt sehr gut, wie groß der Unterschied von θ max für die unterschiedlichen Richtungen
φ = 0/90 ◦ und φ = ±45 ◦ ausfällt. Der Nachteil der sequenziellen Rotation ist demnach eine Erhöhung
der Dichte der Elemente (und Chipsätze im Falle aktiver Antennen) um 100 %. Man erhält
folglich die gleiche Dichte wie für die Konfiguration in Abbildung 2.12a und zwei Chipsätzen pro
Antennenelement zur Realisierung von PDM.
Soll nun beim dreieckigen Gitter aus Abbildung 2.14b der maximale Schwenkbereich in Abhängigkeit
von der Hauptstrahlrichtung ermittelt werden, ist das Ergebnis nur schwierig zu interpretieren.
Zwar können die elektrischen Feldvektoren in ihre orthogonalen Komponenten zerlegt werden, wie
in Abbildung 2.16 zu sehen ist, allerdings weisen nicht sämtliche Komponenten die gleiche Amplitude
auf.
Jedes Element hat einen vertikalen Anteil, wobei eins von drei Elementen die Amplitude 1 hat,
die verbleibenden zwei haben eine Amplitude von 0,5. Bei den horizontalen Anteilen ergibt sich
die gleiche Periodizität, allerdings wechseln die Amplituden zwischen 0 und √ 3/2. Wegen dieser
unterschiedlichen Amplituden lässt sich der Mindestabstand zwischen zwei identisch polarisierten
Strahlern zur Unterdrückung von sekundären Hauptkeulen nicht direkt bestimmen.
25