PDF-file - Leibniz-Institut für Atmosphärenphysik an der Universität ...

Optimierung 61
Hinzu kommen ergänzende Überlegungen in Bezug auf:
5. h = Höhe der Einspeisung über Grund (Erdboden)
6. Erdverluste durch nicht optimale Untergrundkonstanten.
In den folgenden Ausführungen entfällt eine Analyse der Elementarstrahlercharakteristik
C E, die 4-Element-Yagi-Antennen des Arrays sind in ihrem Aufbau auf die
Radiowellenlänge optimal abgestimmt und stellen daher in Gleichung (5.1) einen
invariablen Antennenparameter dar.
Die quadratische Struktur des Phased-Arrays Kühlungsborn erlaubt in Anlehnung an die
Arraytheorie die Optimierung eindimensional durchzuführen und schließlich auf das
gesamte Array anzuwenden.
5.2 Möglichkeiten zur Verringerung der Halbwertsbreite
Die Formel zur Berechnung der Halbwertsbreite des Arrays
0.
886λ
ϑ 3dB[
rad]
≈ mit L = N⋅
a
(5.2)
L
beinhaltet als Antennenparameter den Elementabstand a sowie die Anzahl der Elemente
N. Beide Größen sind umgekehrt proportional zur Halbwertsbreite. Eine Verringerung der
Halbwertsbreite führt in jedem Fall zu einer Erweiterung der geometrischen
Antennenfläche, der durch die örtlichen Gegebenheiten Grenzen gesetzt sind.
Während eine Erhöhung der Anzahl der Elemente nur mit hohem technischen Aufwand
realisierbar ist, stellt die Vergrößerung des „Spacings“ eine kostengünstige Alternative dar.
Im folgenden werden beide Möglichkeiten getrennt voneinander untersucht. Detaillierte
Richtdiagramme sind im Anhang A-6 und A-7 dargestellt.