Integrierte planare Millimeterwellenantenne mit hohem Gewinn
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Planare Antennenarrays mit Hohlleiterspeisenetzwerken sind eine interessante Alternative zu planaren Netzwerken oder allgemein zu konventionellen Antennen. Sie kombinieren die Vorteile des geringen Profils und der geringen Produktionskosten von planaren Antennenarrays mit den geringen Verlusten des Speisenetzwerkes. Die entwickelten Antennen sind für Richtfunk Anwendungen gedacht. Sie können z.B. für die Vernetzung von Basisstationen im WIMAX- Netzen eingesetzt werden. Im Projekt "Integrierte/ Polarisationsumschaltbare planare Millimeterwellen Antenne mit hohem Gewinn" sowie in der Projekt-Verlängerung "Polarisationsumschaltbare planare Millimeterwellenantenne mit hohem Gewinn" wurden folgende Untersuchungen erbracht: 1. Entwicklung und Realisierung eines 8x8 Arrays bestehend aus 64 3x3-Patch-Subarrays. Die Subarrays werden über ein Hohlleiterspeisenetzwerk angeregt. Die totale Höhe der Antenne beträgt mit der Trägerplatte aus Aluminium 20 mm. Ein Gewinn ≥ 30 dB, eine Reflexionsdämpfung besser als 10 dB, eine Kreuzpolarisationsunterdrückung besser als 30 dB und eine Nebenzipfeldämpfung besser als 13,5 dB wurden über eine relative Bandbreite von 10% (30,97GHz – 34,23 GHz) erreicht. 2. Entwicklung und Realisierung von zwei 4x8 Arrays bestehend aus jeweils 32 3x3-Patch- Subarrays. Alle Antennenparameter des 8x8 Arrays mit Ausnahme des Gewinns konnten erhalten werden. Aufgrund der Halbierung der Anzahl der Elemente reduziert sich der Gewinn der 4x8 Arrays um ca. 3 dB. 3. Integration von planaren Schaltungen auf der Antennenrückseite erhöhen die Funktionalität des Arrays. Beispielhaft wurde ein S/E-Umschalter integriert sowie durch Aufteilung der Antenne in zwei bezüglich der Polarisation orthogonale Teilantennen mit einem Phasenschieber eine polarisationsumschaltbare Antenne entworfen und realisiert.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Geschewski, F. ; Rembold, B. : Unsymmetrical rectangular waveguide power divider with balanced transmission phases. In: Frequenz, Zeitschrift für Telekommunikation, Vol.60, July/August 2006, pp.122-125.
