dissertation_kuhlmann_2013.pdf (5.032 KB)

3.4 Mögliche Erweiterungen
Array factor [dB]
0
−1
−2
−3
−4
LHCP kal.
−5
LHCP ent.
−6
Ideal
−7
−8
−9
−10
−2 −1 0 1 2
θ [°]
Abbildung 3.49: Ausschnitt des array factors des
aktiven Gruppenstrahlers für LHCP nach Kalibrierung
und Entkopplung.
-2 ◦ bis 2 ◦ etwas verzerrt, wobei der array factor nach der Kalibrierung 7,9 dB unter dem idealen
Wert liegt. Im entkoppelten Fall hingegen liegt der array factor etwa 3,2 dB unterhalb der idealen
Kurve. Durch den Einsatz der Entkopplung kann also der Gewinn des Gruppenstrahlers um bis zu
4,7 dB erhöht werden.
Es kann festgehalten werden, dass der SIW-Strahler als Basiselement einer aktiven Antenne gut
funktioniert, auch wenn nicht alle Elemente beim Betrieb des Gruppenstrahlers eingesetzt werden
können. Sowohl einige passive Strahler wie auch aktive Komponenten weisen herstellungsbedingte
Defekte auf. Trotz dieser Defekte kann mit Hilfe einer Kalibrierung und Entkopplung der Einzelstrahler
die realisierte Antenne für eine Polarisation (LHCP) genutzt werden. Wie in [41] gezeigt
wird, können im Rahmen einer industriellen Fertigung aktive Antennenmodule in der Kachelarchitektur
fehlerfrei aufgebaut werden. Die Anforderungen an die Herstellung des hier gezeigten aktiven
Antennenmoduls in Ziegelarchitektur sind ausnahmslos geringer. Das Potenzial für eine kostengünstige
Fertigung in großer Stückzahl ist also vorhanden.
3.4 Mögliche Erweiterungen
Während der Untersuchungen und Tests der SIW-Antennen sind Themen für weiterführende Arbeiten
entstanden, die im Folgenden kurz vorgestellt werden sollen.
Prinzipiell ermöglicht eine Skalierung, dass das vorliegende Konzept auch für höhere Frequenzen
eingesetzt werden kann. Wegen des geringer werdenden Platzes zwischen den Modulen bietet es
sich an, die MMICs und auch andere Elemente in die Mehrlagenplatine einzubetten. Eine Montage
der MMICs in der flipchip-Technologie [189] wird unter Umständen die mögliche Integrationsdichte
weiter erhöhen. Der so gewonnene Raum steht dann nach wie vor der Kühlung zur Verfügung. Die
SIW sollten dann auch nicht mehr von oben (Seite der Länge a) sondern besser von der Kopfseite
aus gespeist werden. Hierfür sind in der Literatur über Speisungen von Hohlleitern einige Lösungen
vorhanden. Alternativ könnte das Antennenkonzept unangetastet bleiben, wenn die Kühllösung in
die Mehrlagenplatine eingebunden würde [145].
Nicht nur die Verteilung des LO-Signals, auch die Erzeugung könnte auf dem Antennenmodul stattfinden.
Hochintegrierte Komponenten für diese Aufgabe stünden zur Verfügung [179], der zusätzliche
Platzbedarf würde folglich gering ausfallen. Von Vorteil wäre, dass zur Synchronisation nur
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