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Optimierung 66
Beim monostatischen Radar – eine Antenne zum Senden und Empfangen – geht der
Antennengewinn G quadratisch in die Radargleichung (5.6) ein.
P
P G λ σ
2 2
E = S
(5.6)
3 4 ( 4π)
R L ges
Die Radargleichung liefert für ein Objekt im Abstand R mit dem Rückstreuquerschnitt σ in
Hauptkeulenrichtung den Zusammenhang zwischen Sendeleistung P S und Empfangsleistung
P E unter idealisierten Bedingungen. In L ges sind alle auf dem Sende- und
Empfangsweg auftretenden Verlustfaktoren zusammengefaßt.[Ger84]
Gleichung (5.6) gilt für sogenannte „harte Ziele“. In der Atmosphärenradartechnik
verwendet man die Radargleichung für „verteilte Ziele“, die ebenfalls das Quadrat des
Antennengewinns enthält und daher an dieser Stelle nicht weiter erläutert werden soll.
Setzt man den Antennengewinn der im Bild 5.2 dargestellten Variante in die
Radargleichung ein und nimmt an, daß alle weiteren Größen konstant sind, so erhöht sich
die Leistung am Empfängereingang gegenüber der gegenwärtig mit dem Array-144
erzielten um
P 256
5.2.3 Realisierungsmöglichkeiten
Δ
= 2x
31,
3dBi
− 2x
28,
8dBi
=
5,
0dB.
Die Speisung der zusätzlichen Gruppen kann über die Zuleitungen der gegenwärtigen
Randgruppen mittels 3dB- bzw. 6dB-Teiler erfolgen. Die Länge der Verlängerungskabel
muß ein ganzzahliges Vielfache der Wellenlänge unter Beachtung des Kabelverkürzungsfaktors
sein. Der Laufzeitunterschied – im Dauerstrichbetrieb vernachlässigbar - für einen
Puls der Länge τ P = 1µs beträgt pro Wellenlängenverlängerung Δτ = 1,8%.
Eine Erweiterung des Phased-Arrays Kühlungsborn ist vorrangig für das DBS-Experiment
von Bedeutung,. bei der Durchführung des SA-Experiments führt eine permanente
Verbindung der zusätzlichen Gruppen zu unsymmetrischen Richtcharakteristika der SA-
Empfangsarrays. Mit einer separaten Zuleitung können die 28 zusätzlichen Feed-Subarrays
in einer überarbeiteten Antennensteuereinheit nach Bedarf zugeschaltet werden und damit
eine einwandfreie Durchführung des SA-Experiments gewährleistet werden.
Technischer Aufwand zur Realisierung der Erweiterung des Phased-Arrays auf 256
Elementarstrahler:
• 112 zusätzliche 4-Element-Yagi-Antennen
• 28 zusätzliche Antennenzuleitungen (LMR600; ca. 13.000US$)
• Überarbeitung und Ergänzung der Antennensteuereinheit.