Diplomarbeit -...
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DiplomarbeitUntersuchungen zur automatisierbaren
Kalibrierung eines 4x4 Antennensendermoduls
cand. ing. Dinh Trung Tran
Universitat Duisburg-Essen - Hochfrequenztechnik
Prof. Dr.-Ing. K. Solbach, Dipl. Ing. O. Litschke
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Überblick
1. Einleitung
2. Vorstellung des zu optimierenden Antennensystems
3. Hardwareoptimierung
4. Kalibrierung der Gruppenantenne
5. Zusammenfassung
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Überblick
Einleitung
Vorstellung des zu optimierenden Antennensystem
Kalibrierung der Gruppenantenne
Zusammenfassung
29.03.2006 – p. 3/41
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Einleitung
Bedarf an breitbandiger Datenkommunikation
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Einleitung
Bedarf an breitbandiger Datenkommunikation
Problem der endlichen Übertragungskapazität
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Einleitung
Bedarf an breitbandiger Datenkommunikation
Problem der endlichen Übertragungskapazität
Keine Kapazitätsteigerung durchMehrfachzugriffsverfahren TDMA, FDMA, CDMA
29.03.2006 – p. 4/41
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Einleitung
Bedarf an breitbandiger Datenkommunikation
Problem der endlichen Übertragungskapazität
Keine Kapazitätsteigerung durchMehrfachzugriffsverfahren TDMA, FDMA, CDMA
Erhöhung der Kapazität durch wiederverwendbareFrequenzbände⇒ Interferenzproblematik
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Einleitung
Bedarf an breitbandiger Datenkommunikation
Problem der endlichen Übertragungskapazität
Keine Kapazitätsteigerung durchMehrfachzugriffsverfahren TDMA, FDMA, CDMA
Erhöhung der Kapazität durch wiederverwendbareFrequenzbände⇒ Interferenzproblematik
Lösung
⇒ Steuerbare Gruppenantennen
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Einleitung
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Einleitung
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EinleitungAufgabe
MomentanFörderprojekt SANTANAeines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz
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EinleitungAufgabe
MomentanFörderprojekt SANTANAeines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz
Digital Beamforming, volle elektrischeSchwenkbarkeit
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EinleitungAufgabe
MomentanFörderprojekt SANTANAeines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz
Digital Beamforming, volle elektrischeSchwenkbarkeit
Zum optimalen Betrieb des Antennensystemserforderlich:
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EinleitungAufgabe
MomentanFörderprojekt SANTANAeines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz
Digital Beamforming, volle elektrischeSchwenkbarkeit
Zum optimalen Betrieb des Antennensystemserforderlich:
1. ⇒Optimierung der Kalibriersonden
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EinleitungAufgabe
MomentanFörderprojekt SANTANAeines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz
Digital Beamforming, volle elektrischeSchwenkbarkeit
Zum optimalen Betrieb des Antennensystemserforderlich:
1. ⇒Optimierung der Kalibriersondenderen Netzwerke
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EinleitungAufgabe
MomentanFörderprojekt SANTANAeines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz
Digital Beamforming, volle elektrischeSchwenkbarkeit
Zum optimalen Betrieb des Antennensystemserforderlich:
1. ⇒Optimierung der Kalibriersondenderen Netzwerke
2. ⇒ exakteKalibrierungsverfahren
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Überblick
Einleitung
Vorstellung des zu optimierenden Antennensystems
Hardwareoptimierung
Kalibrierung der Gruppenantenne
Zusammenfassung
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Vorstellung deszu optimierenden Antennensystems
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Vorstellung deszu optimierenden Antennensystems
Modularer Aufbau, LTCC(Low Temperature Co-firedCeramic)-Struktur.
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Vorstellung deszu optimierenden Antennensystems
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Vorstellung deszu optimierenden Antennensystems
Verwendung von zirkular polarisierten Wellen.Weitere Verbesserung der Polarisation durch zylischeRotation., Frequenz 29.5-30.0GHz 29.03.2006 – p. 9/41
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Projekt SANTANAEinzelelement
Aufbau des Einzelelementes
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Projekt SANTANAEinzelelement
Patch mit den diagonalen 180° PhasenverschobenenSonden(Gelb)
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Projekt SANTANAEinzelelement
3D Darstellung der Sondenleitung einesAntennenelements.
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Projekt SANTANAEinzelelement
Darstellung des gesamten Kalibriernetzwerks 4x4Antennenarray
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Überblick
Einleitung
Vorstellung des zu optimierenden Antennensystem
Hardwareoptimierung
Kalibrierung der Gruppenantenne
Zusammenfassung
29.03.2006 – p. 13/41
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Überblick
Einleitung
Vorstellung des zu optimierenden Antennensystem
HardwareoptimierungKalibriersondenoptimierung
Kalibrierung der Gruppenantenne
Zusammenfassung
29.03.2006 – p. 13/41
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Überblick
Einleitung
Vorstellung des zu optimierenden Antennensystem
HardwareoptimierungKalibriersondenoptimierungKalibriernetzwerkoptimierung
Kalibrierung der Gruppenantenne
Zusammenfassung
29.03.2006 – p. 13/41
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HardwareoptimierungSondenoptimierung
Seitenansicht des Sondensimulationsmodells.
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HardwareoptimierungSondenoptimierung
Ziel:
Gleichmäßige Leistungsaufnahme der beiden Sonden.
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HardwareoptimierungSondenoptimierung
Ziel:
Gleichmäßige Leistungsaufnahme der beiden Sonden.
29.03.2006 – p. 15/41
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HardwareoptimierungSondenoptimierung
Ziel:
Gleichmäßige Leistungsaufnahme der beiden Sonden.
Toleranzunempfindlichkeit.29.03.2006 – p. 15/41
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HardwareoptimierungSondenoptimierung
Optimierung entlangt der Diagonale des Patches
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HardwareoptimierungSondenoptimierung
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HardwareoptimierungSondenoptimierung
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HardwareoptimierungSondenoptimierung
Veränderung der Sondendurchmesser
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HardwareoptimierungSondenoptimierung
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HardwareoptimierungSondenoptimierung
Toleranz: Verschiebung in x-Richtung
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HardwareoptimierungSondenoptimierung
Toleranz: Verschiebung in x-Richtung
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HardwareoptimierungSondenoptimierung
Toleranz: Verschiebung in x-Richtung
29.03.2006 – p. 15/41
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HardwareoptimierungSondenoptimierung
29.03.2006 – p. 15/41
![Page 42: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/42.jpg)
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HardwareoptimierungSondenoptimierung
Toleranz: Verschiebung in y-Richtung
29.03.2006 – p. 15/41
![Page 43: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/43.jpg)
H F T
HardwareoptimierungSondenoptimierung
Toleranz: Verschiebung in y-Richtung
29.03.2006 – p. 15/41
![Page 44: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/44.jpg)
H F T
HardwareoptimierungSondenoptimierung
Vergleich zwischen dem Optimierungsmodell(links) und dem Ausgangsmodellen(rechts):
29.03.2006 – p. 15/41
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H F T
Überblick
Einleitung
Vorstellung des zu optimierenden Antennensystem
HardwareoptimierungKalibriersondenoptimierungKalibriernetzwerkoptimierung
Kalibrierung der Gruppenantenne
Zusammenfassung
29.03.2006 – p. 16/41
![Page 46: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/46.jpg)
H F T
Überblick
Einleitung
Vorstellung des zu optimierenden Antennensystem
HardwareoptimierungKalibriersondenoptimierungKalibriernetzwerkoptimierung
Optimierung des T-Netzwerkes
Kalibrierung der Gruppenantenne
Zusammenfassung
29.03.2006 – p. 16/41
![Page 47: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/47.jpg)
H F T
Überblick
Einleitung
Vorstellung des zu optimierenden Antennensystem
HardwareoptimierungKalibriersondenoptimierungKalibriernetzwerkoptimierung
Optimierung des T-NetzwerkesOptimierung der Verbindungsnetzwerke
Kalibrierung der Gruppenantenne
Zusammenfassung
29.03.2006 – p. 16/41
![Page 48: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/48.jpg)
H F T
HardwareoptimierungT-Netzwerkoptimierung
Ziel:Länge jeder Kalibrierleitung und Verzweigung n xλ
2
.(n∈N)
29.03.2006 – p. 17/41
![Page 49: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/49.jpg)
H F T
HardwareoptimierungT-Netzwerkoptimierung
29.03.2006 – p. 17/41
![Page 50: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/50.jpg)
H F T
HardwareoptimierungT-Netzwerkoptimierung
29.03.2006 – p. 17/41
![Page 51: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/51.jpg)
H F T
HardwareoptimierungT-Netzwerkoptimierung
S-Parameter im Smith-Chart
29.03.2006 – p. 17/41
![Page 52: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/52.jpg)
H F T
HardwareoptimierungT-Netzwerkoptimierung - Animation
0°
29.03.2006 – p. 18/41
![Page 53: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/53.jpg)
H F T
HardwareoptimierungT-Netzwerkoptimierung - Animation
30°
29.03.2006 – p. 18/41
![Page 54: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/54.jpg)
H F T
HardwareoptimierungT-Netzwerkoptimierung - Animation
60°
29.03.2006 – p. 18/41
![Page 55: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/55.jpg)
H F T
HardwareoptimierungT-Netzwerkoptimierung - Animation
90°
29.03.2006 – p. 18/41
![Page 56: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/56.jpg)
H F T
HardwareoptimierungT-Netzwerkoptimierung - Animation
120°
29.03.2006 – p. 18/41
![Page 57: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/57.jpg)
H F T
HardwareoptimierungT-Netzwerkoptimierung - Animation
150°
29.03.2006 – p. 18/41
![Page 58: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/58.jpg)
H F T
HardwareoptimierungT-Netzwerkoptimierung - Animation
180°
29.03.2006 – p. 18/41
![Page 59: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/59.jpg)
H F T
HardwareoptimierungT-Netzwerkoptimierung - Animation
210°
29.03.2006 – p. 18/41
![Page 60: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/60.jpg)
H F T
HardwareoptimierungT-Netzwerkoptimierung - Animation
240°
29.03.2006 – p. 18/41
![Page 61: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/61.jpg)
H F T
HardwareoptimierungT-Netzwerkoptimierung - Animation
270°
29.03.2006 – p. 18/41
![Page 62: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/62.jpg)
H F T
Hardwareoptimierung
S-Parameter-Vergleich zwischen den ursprunglichen-und optimierten Antennenelementen mit T-Netzwerk
2 2.5 3 3.5 4
x 1010
−40
−30
−20
−10
0
Frequenz in Hz
S11
und
S91
in d
B
S11
vom Modifizierten S
11vom Ausgangsmodell
S91
vom ModifiziertenS
91vom Ausgangsmodell
Opt.S11
Opt.S91
(Sonde)
29.03.2006 – p. 19/41
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H F T
Überblick
Einleitung
Vorstellung des zu optimierenden Antennensystem
HardwareoptimierungKalibriersondenoptimierungKalibriernetzwerkoptimierung
Optimierung des T-NetzwerkesOptimierung der Verbindungsnetzwerke
Kalibrierung der Gruppenantenne
Zusammenfassung
29.03.2006 – p. 20/41
![Page 64: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/64.jpg)
H F T
Hardwareoptimierung
Leitung berechnenbar wie Triplate-Leitung
ZF−Triplate =√
L∗
C∗= 1
C∗vp
Verbindungsnetzwerk eines 4x4 Arrays29.03.2006 – p. 21/41
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H F T
HardwareoptimierungKalibriernetzwerkoptimierung
Reflexions21
0.2
0.5
1.0
2.0
5.0
+0.2
−0.2
+0.5
−0.5
+1.0
−1.0
+2.0
−2.0
+5.0
−5.0
0.0 ∞
fres
=29.88GHz
f
s21von der 1.Leitungsmodell
29.03.2006 – p. 22/41
![Page 66: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/66.jpg)
H F T
HardwareoptimierungKalibriernetzwerkoptimierung
Reflexions21
0.2
0.5
1.0
2.0
5.0
+0.2
−0.2
+0.5
−0.5
+1.0
−1.0
+2.0
−2.0
+5.0
−5.0
0.0 ∞
f
fres
=29.81GHz
f=25GHz
f=35GHz
s21von der 2.Leitungsmodell
29.03.2006 – p. 22/41
![Page 67: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/67.jpg)
H F T
HardwareoptimierungKalibriernetzwerkoptimierung
Reflexions210.
2
0.5
1.0
2.0
5.0
+0.2
−0.2
+0.5
−0.5
+1.0
−1.0
+2.0
−2.0
+5.0
−5.0
0.0 ∞
f
fres
=29.99GHz
s21von der 3.Leitungsmodell
29.03.2006 – p. 22/41
![Page 68: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/68.jpg)
H F T
HardwareoptimierungReflektion der T-Verzweigung
2 2.5 3 3.5 4
x 1010
−40
−30
−20
−10
0
Frequenz in Hz
S9
9 und
S9
n in d
B
S−Parameter S9 9
und S9 n
vom Port9, mit n=1..4
S9 9
unter Generator von 25Ohm
bis 200Ohm , Step 25Ohm
S9 n
unter verschiedenen
Generatorimpedanzvon 25Ohm bis 200Ohm, Step 25Ohm
Das S-Parameter der T-Verzweigung
29.03.2006 – p. 23/41
![Page 69: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/69.jpg)
H F T
Hardwareoptimierung
Diskussion
29.03.2006 – p. 24/41
![Page 70: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/70.jpg)
H F T
Hardwareoptimierung
Diskussion
Optimierung durch einen laborüblicher PC zumEinsatz
29.03.2006 – p. 24/41
![Page 71: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/71.jpg)
H F T
Hardwareoptimierung
Diskussion
Optimierung durch einen laborüblicher PC zumEinsatz
Zentrale Bedeutung für eine erfolgreiche Kalibrierunghat die Kalibriersonde.
29.03.2006 – p. 24/41
![Page 72: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/72.jpg)
H F T
Hardwareoptimierung
Diskussion
Optimierung durch einen laborüblicher PC zumEinsatz
Zentrale Bedeutung für eine erfolgreiche Kalibrierunghat die Kalibriersonde.
Wichtigstes Ergebnis dieses Kapitels ist dieOptimierung der Position und des Durchmessers derKalibriersonden.
29.03.2006 – p. 24/41
![Page 73: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/73.jpg)
H F T
Hardwareoptimierung
Diskussion
Optimierung durch einen laborüblicher PC zumEinsatz
Zentrale Bedeutung für eine erfolgreiche Kalibrierunghat die Kalibriersonde.
Wichtigstes Ergebnis dieses Kapitels ist dieOptimierung der Position und des Durchmessers derKalibriersonden.
Die Bandbreite der Antenne wird etwas vergrößertdurch die entsprechende Optimierung desKalibriernetzwerks
29.03.2006 – p. 24/41
![Page 74: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/74.jpg)
H F T
Überblick
Einleitung
Vorstellung des zu optimierten Antennensystem
Hardwareoptimierung
Kalibrierung von Gruppenantennen
Zusammenfassung
29.03.2006 – p. 25/41
![Page 75: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/75.jpg)
H F T
Überblick
Einleitung
Vorstellung des zu optimierten Antennensystem
Hardwareoptimierung
Kalibrierung von Gruppenantennen
Die reale Gruppenantenne
Zusammenfassung
29.03.2006 – p. 25/41
![Page 76: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/76.jpg)
H F T
Überblick
Einleitung
Vorstellung des zu optimierten Antennensystem
Hardwareoptimierung
Kalibrierung von Gruppenantennen
Die reale GruppenantenneKalibrierkonzept und Prinzip
Zusammenfassung
29.03.2006 – p. 25/41
![Page 77: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/77.jpg)
H F T
Überblick
Einleitung
Vorstellung des zu optimierten Antennensystem
Hardwareoptimierung
Kalibrierung von Gruppenantennen
Die reale GruppenantenneKalibrierkonzept und PrinzipKalibrieralgorithmus
Zusammenfassung
29.03.2006 – p. 25/41
![Page 78: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/78.jpg)
H F T
Überblick
Einleitung
Vorstellung des zu optimierten Antennensystem
Hardwareoptimierung
Kalibrierung von Gruppenantennen
Die reale GruppenantenneKalibrierkonzept und PrinzipKalibrieralgorithmusSimulationsergebnis in Matlab
Zusammenfassung
29.03.2006 – p. 25/41
![Page 79: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/79.jpg)
H F T
Überblick
Einleitung
Vorstellung des zu optimierten Antennensystem
Hardwareoptimierung
Kalibrierung von Gruppenantennen
Die reale GruppenantenneKalibrierkonzept und PrinzipKalibrieralgorithmusSimulationsergebnis in Matlab
Zusammenfassung
29.03.2006 – p. 26/41
![Page 80: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/80.jpg)
H F T
Überblick
Einleitung
Vorstellung des zu optimierten Antennensystem
Hardwareoptimierung
Kalibrierung von Gruppenantennen
Die reale GruppenantenneVerformung der Apertur
Kalibrierkonzept und PrinzipKalibrieralgorithmusSimulationsergebnis in Matlab
Zusammenfassung
29.03.2006 – p. 26/41
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H F T
Überblick
Einleitung
Vorstellung des zu optimierten Antennensystem
Hardwareoptimierung
Kalibrierung von Gruppenantennen
Die reale GruppenantenneVerformung der AperturVerkopplung der Antennenelemente
Kalibrierkonzept und PrinzipKalibrieralgorithmusSimulationsergebnis in Matlab
Zusammenfassung29.03.2006 – p. 26/41
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H F T
Kalibrierung von GruppenantenneDie reale Gruppenantenne
Verformung der Apertur
29.03.2006 – p. 27/41
![Page 83: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/83.jpg)
H F T
Kalibrierung von GruppenantenneDie reale Gruppenantenne
Verformung der Apertur
Durch die herstellungsbedingte Toleranz
29.03.2006 – p. 27/41
![Page 84: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/84.jpg)
H F T
Kalibrierung von GruppenantenneDie reale Gruppenantenne
Verformung der Apertur
Durch die herstellungsbedingte Toleranz
Durch temperaturbeeinflüsste Verformung derTrägermaterialen
29.03.2006 – p. 27/41
![Page 85: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/85.jpg)
H F T
Kalibrierung von GruppenantenneDie reale Gruppenantenne
Verformung der Apertur
Durch die herstellungsbedingte Toleranz
Durch temperaturbeeinflüsste Verformung derTrägermaterialen
G =
g1 0 . . . 0
0 g2 . . . 0... ... ... ...0 0 . . . gn.n
(1)
29.03.2006 – p. 27/41
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Kalibrierung von GruppenantenneDie reale Gruppenantenne
Verkopplung der Antennenelemente
29.03.2006 – p. 28/41
![Page 87: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/87.jpg)
H F T
Kalibrierung von GruppenantenneDie reale Gruppenantenne
Verkopplung der Antennenelemente
29.03.2006 – p. 28/41
![Page 88: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/88.jpg)
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Kalibrierung von GruppenantenneDie reale Gruppenantenne
Verkopplung der Antennenelemente
K =
k11 k12 . . . k1n
k21 k22 . . . k2n... ... ... ...kn1 kn2 . . . knn
(2)
29.03.2006 – p. 28/41
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Kalibrierung von GruppenantenneDie reale Gruppenantenne
Verkopplungsmodell mit 4 Antenenelemente29.03.2006 – p. 29/41
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H F T
Kalibrierung von GruppenantenneDie reale Gruppenantenne
2 2.5 3 3.5 4
x 1010
−60
−50
−40
−30
−20
−10
0
Frequenz in Hz
S11
,S91
,S92
,S93
,S94
in d
B
S11
vom Element 1
der Gruppe(rot)
S11
des Einzelelementes
S91
vom Element 1
der Gruppe( blau)
S91
eines
Einzelelementes (grün)
S92
S94
S93
S-Parameter Vergleich zwischen einem Einzelelementund einem Element 1 der Antennengruppe.
29.03.2006 – p. 29/41
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Kalibrierung von GruppenantenneDie reale Gruppenantenne
Verkopplungsmodell mit 16 Antennenelemente
29.03.2006 – p. 30/41
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H F T
Kalibrierung von GruppenantenneDie reale Gruppenantenne
2 2.5 3 3.5 4
x 1010
−40
−30
−20
−10
0
Frequenz in Hz
S in
dB
Vergleich S−Parameter zwischen dem Einzelelement und dem Element01 von der Gruppe
S11 11
von der GruppeS
12 12S
13 11S
13 12S
14 11S
14 12S
11 11von dem Einzeln
S12 12
S13 11
S13 12
S14 11
S14 12
Resonanz−SParameter
Sonden−SParameter
Vergleich der S-Parameter des Ele-mentes 1
29.03.2006 – p. 31/41
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H F T
Kalibrierung von GruppenantenneDie reale Gruppenantenne
2 2.5 3 3.5 4
x 1010
−40
−30
−20
−10
0
Frequenz in Hz
S in
dB
Vergleich S−Parameter zwischen dem Einzelelement und dem Element02 von der Gruppe
S11 11
von der GruppeS
12 12S
13 11S
13 12S
14 11S
14 12S
11 11von dem Einzeln
S12 12
S13 11
S13 12
S14 11
S14 12
Resonanz−S−Parameter
Sonden−S−Parameter
Vergleich der S-Parameter des Ele-mentes 2
29.03.2006 – p. 31/41
![Page 94: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/94.jpg)
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Kalibrierung von GruppenantenneDie reale Gruppenantenne
2 2.5 3 3.5 4
x 1010
−40
−30
−20
−10
0
Frequenz in Hz
S in
dB
Vergleich S−Parameter zwischen dem Einzelelement und dem Element03 von der Gruppe
S11 11
von der GruppeS
12 12S
13 11S
13 12S
14 11S
14 12S
11 11von dem Einzeln
S12 12
S13 11
S13 12
S14 11
S14 12
Resonanz−S−Parameter
Sonden− S−Parameter
Vergleich der S-Parameter des Ele-mentes 3
29.03.2006 – p. 31/41
![Page 95: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/95.jpg)
H F T
Kalibrierung von GruppenantenneDie reale Gruppenantenne
|Sp| arg(Sp)
Abbildung 1: Die Amplituden und Phasen des Transmissionsparameters |Sp|
29.03.2006 – p. 31/41
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H F T
Kalibrierung von GruppenantenneDie reale Gruppenantenne
Geringe Verkopplungen⇒ Verkopplungsmatrix istdiagonale Matrix
K = diag(k1, k2, k3, ..., kn) zu vereinfachen.
29.03.2006 – p. 31/41
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H F T
Überblick
Einleitung
Vorstellung des zu optimierten Antennensystem
Hardwareoptimierung
Kalibrierung von Gruppenantennen
Die reale GruppenantenneKalibrierkonzept und PrinzipKalibrieralgorithmusSimulationsergebnis in Matlab
Zusammenfassung und Ausblick
29.03.2006 – p. 32/41
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H F T
Kalibrierung von GruppenantenneKalibrierkonzept und Prinzip
Die Gruppenantenne mit den geringen Verkopplungenund dem Kalibriersummenausgangssignal.
Das Summensignal wird als Zeiger dargestellt.
29.03.2006 – p. 33/41
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Kalibrierung von GruppenantenneKalibrierkonzept und Prinzip
29.03.2006 – p. 33/41
![Page 100: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/100.jpg)
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Kalibrierung von GruppenantenneKalibrierkonzept und Prinzip
29.03.2006 – p. 33/41
![Page 101: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/101.jpg)
H F T
Überblick
Einleitung
Vorstellung des zu optimierten Antennensystem
Hardwareoptimierung
Kalibrierung von Gruppenantennen
Die reale GruppenantenneKalibrierkonzept und PrinzipKalibrieralgorithmusSimulationsergebnis in Matlab
Zusammenfassung und Ausblick
29.03.2006 – p. 34/41
![Page 102: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/102.jpg)
H F T
Überblick
Einleitung
Vorstellung des zu optimierten Antennensystem
Hardwareoptimierung
Kalibrierung von Gruppenantennen
Die reale GruppenantenneKalibrierkonzept und PrinzipKalibrieralgorithmus
1. PhasenkalibrieralgorithmusSimulationsergebnis in Matlab
Zusammenfassung und Ausblick
29.03.2006 – p. 34/41
![Page 103: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/103.jpg)
H F T
Überblick
Einleitung
Vorstellung des zu optimierten Antennensystem
Hardwareoptimierung
Kalibrierung von Gruppenantennen
Die reale GruppenantenneKalibrierkonzept und PrinzipKalibrieralgorithmus
1. Phasenkalibrieralgorithmus2. AmplitudenkalibrieralgorithmusSimulationsergebnis in Matlab
Zusammenfassung und Ausblick29.03.2006 – p. 34/41
![Page 104: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/104.jpg)
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Kalibrierung von GruppenantenneKalibrieralgorithmus - Phasenkalibrieralgorithmus:
Schritt 1: Die Amplituden und Phasen von allenElementen auf gleiche Anfangsstellungen bringen.
29.03.2006 – p. 35/41
![Page 105: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/105.jpg)
H F T
Kalibrierung von GruppenantenneKalibrieralgorithmus - Phasenkalibrieralgorithmus:
Schritt 2: Die Eingangsphase vom Element 1 um 180°gedreht.
29.03.2006 – p. 35/41
![Page 106: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/106.jpg)
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Kalibrierung von GruppenantenneKalibrieralgorithmus - Phasenkalibrieralgorithmus:
Schritt 3: Der um 180° verdrehte Zeiger kann dannweiter vor-oder zurückgedreht werden, so dass die Längedes resultierenden Summenzeigers ein Minimumannimmt.
29.03.2006 – p. 35/41
![Page 107: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/107.jpg)
H F T
Kalibrierung von GruppenantenneKalibrieralgorithmus - Phasenkalibrieralgorithmus:
Schritt 4: Der Phasenwinkel dieser zusätzlichen Drehungbis zum Eintreten des Minimums wird als Korrekturwertfür das betreffende Phasenstellgliedzwischengespeichert.
29.03.2006 – p. 35/41
![Page 108: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/108.jpg)
H F T
Kalibrierung von GruppenantenneKalibrieralgorithmus - Phasenkalibrieralgorithmus:
Schritt 5: Wiederholen Schritt 1 bis Schritte 4 für alleandere Elemente mit entsprechendem Eingangsreglern.
29.03.2006 – p. 35/41
![Page 109: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/109.jpg)
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Kalibrierung von GruppenantenneKalibrieralgorithmus - Phasenkalibrieralgorithmus:
Nach der Phasenkalibrierung werden alle Zeigerzunehmend parallel (gleiche Phase)und unterscheiden sich lediglich anhand der Länge l(Amplitude) (l1, l2, ...lN )⇒ Amplitudenkalibrieralgorithmus
29.03.2006 – p. 36/41
![Page 110: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/110.jpg)
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Kalibrierung von GruppenantenneKalibrieralgorithmus - Amplitudenkalibrieralgorithmus :
Schritt 1:Alle Phasenstellglieder werden um den jeweilsermittelten Korrekturwert verändert
29.03.2006 – p. 37/41
![Page 111: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/111.jpg)
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Kalibrierung von GruppenantenneKalibrieralgorithmus - Amplitudenkalibrieralgorithmus :
Schritt 2: Die KalibrierausgangXa vom Einzelelement 1wird ermittelt.
29.03.2006 – p. 37/41
![Page 112: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/112.jpg)
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Kalibrierung von GruppenantenneKalibrieralgorithmus - Amplitudenkalibrieralgorithmus :
Schritt 2: Schritt 2 wird für alle andere Elemente mitentsprechendem Eingangsreglern wiederholt.
29.03.2006 – p. 37/41
![Page 113: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/113.jpg)
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Kalibrierung von GruppenantenneKalibrieralgorithmus - Amplitudenkalibrieralgorithmus :
Aus den N Zeigerlängen lässt sich der Mittelwertµberechnen:
µ =1
N
N∑
k=1
lk (3)
29.03.2006 – p. 37/41
![Page 114: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/114.jpg)
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Kalibrierung von GruppenantenneKalibrieralgorithmus - Amplitudenkalibrieralgorithmus :
Schritt 3: Mittels jeweiler Eingangsamplitudenreglerwird ein Element solange verändert, bis derKalibierausgangXa den Mittelwert erreicht wird.
29.03.2006 – p. 37/41
![Page 115: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/115.jpg)
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Kalibrierung von GruppenantenneKalibrieralgorithmus - Amplitudenkalibrieralgorithmus :
Schritt 4: Schritt 3 wird für alle andere Elemente mitentsprechendem Eingangsreglern wiederholt.
29.03.2006 – p. 37/41
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Kalibrierung von GruppenantenneKalibrieralgorithmus - Simulationsergebnisse in Matlab:
Einzelkalibrierausgangsamplitudenverlauf|Xa| für 4Elemente 29.03.2006 – p. 38/41
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Kalibrierung von GruppenantenneKalibrieralgorithmus - Simulationsergebnisse in Matlab:
Einzelkalibrierausgangsphasenverlaufarg(Xa) für 4Elemente 29.03.2006 – p. 38/41
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Kalibrierung von GruppenantenneKalibrieralgorithmus - Simulationsergebnisse in Matlab:
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 200.7
0.8
0.9
1
1.1
1.2
1.3
1.4
Iterationschritt
Die
Kal
ibrie
raus
gang
ampl
itude
von
|Xa|
Kalibrierausgangsamplitudenverlauf |Xa| einer 4x4 Antennenarray
Einzelkalibrierausgangsamplitudenverlauf|Xa| für 16Elemente 29.03.2006 – p. 38/41
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Kalibrierung von GruppenantenneKalibrieralgorithmus - Simulationsergebnisse in Matlab:
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20−20
−15
−10
−5
0
5
10
15
Iterationschritt
Die
Kal
ibrie
raus
gang
spha
se a
rg(X
a)Kalibrierausgangsphasenverlauf arg(X
a) einer 4x4 Antennenarray
Einzelkalibrierausgangsphasenverlaufarg(Xa) für 16Elemente 29.03.2006 – p. 38/41
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Kalibrierung von Gruppenantenne
Diskussion
Die Kalibrierung konvergiert bereits nach einigenSchritten sehr gut. Dies gilt für die Phasen und nochschneller für die Amplituden
29.03.2006 – p. 39/41
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Kalibrierung von Gruppenantenne
Diskussion
Die Kalibrierung konvergiert bereits nach einigenSchritten sehr gut. Dies gilt für die Phasen und nochschneller für die Amplituden
Auf dem Ersatzschaltbild wurden die S-ParameterSp
des 4x4 Antennenmoduls gezeigt, die in denAlgorithmus integriert werden können.
29.03.2006 – p. 39/41
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Kalibrierung von Gruppenantenne
Diskussion
Die Kalibrierung konvergiert bereits nach einigenSchritten sehr gut. Dies gilt für die Phasen und nochschneller für die Amplituden
Auf dem Ersatzschaltbild wurden die S-ParameterSp
des 4x4 Antennenmoduls gezeigt, die in denAlgorithmus integriert werden können.
Diese Kalibrierung gilt für eine bestimmte Frequenz.Um eine Kallibrierung eines ganzen Frequenzbandeszu erreichen, können mehrere Kalibrierungen fürverschiedene Frequenzen innerhalb desFrequenzbandes durchgeführt werden.
29.03.2006 – p. 39/41
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Zusammenfassung
Die Untersuchung zur automatisierbaren Kalibrierungeines 4x4 Antennensendemoduls.
29.03.2006 – p. 40/41
![Page 124: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/124.jpg)
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Zusammenfassung
Die Untersuchung zur automatisierbaren Kalibrierungeines 4x4 Antennensendemoduls.
Optimale Positionierung der Kalibriersonden undderen Durchmesser
29.03.2006 – p. 40/41
![Page 125: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/125.jpg)
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Zusammenfassung
Die Untersuchung zur automatisierbaren Kalibrierungeines 4x4 Antennensendemoduls.
Optimale Positionierung der Kalibriersonden undderen Durchmesser
Das entsprechende Netzwerk wurde an die neuenbesseren Sondenpositionen angepasst und optimiert.
29.03.2006 – p. 40/41
![Page 126: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/126.jpg)
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Zusammenfassung
Die Untersuchung zur automatisierbaren Kalibrierungeines 4x4 Antennensendemoduls.
Optimale Positionierung der Kalibriersonden undderen Durchmesser
Das entsprechende Netzwerk wurde an die neuenbesseren Sondenpositionen angepasst und optimiert.
Ein Kalibrierverfahren wurde aus der Literaturausgewählt und auf die Gruppenantenne adaptiert.
29.03.2006 – p. 40/41
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Zusammenfassung
Die Untersuchung zur automatisierbaren Kalibrierungeines 4x4 Antennensendemoduls.
Optimale Positionierung der Kalibriersonden undderen Durchmesser
Das entsprechende Netzwerk wurde an die neuenbesseren Sondenpositionen angepasst und optimiert.
Ein Kalibrierverfahren wurde aus der Literaturausgewählt und auf die Gruppenantenne adaptiert.
Das Kalibrieralgorithmus wurde bzgl. seinerKonvergenz analysiert und optimiert.
29.03.2006 – p. 40/41
![Page 128: Diplomarbeit - hft.uni-duisburg-essen.dehft.uni-duisburg-essen.de/arbeiten/Vortrag_Tran_Dinh_Trung2.pdf · Momentan Förderprojekt SANTANA eines 4x4 Antennensendermoduls bei 30GHz](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022022603/5b5dac587f8b9a3a718eb7e6/html5/thumbnails/128.jpg)
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Zusammenfassung
Die Untersuchung zur automatisierbaren Kalibrierungeines 4x4 Antennensendemoduls.
Optimale Positionierung der Kalibriersonden undderen Durchmesser
Das entsprechende Netzwerk wurde an die neuenbesseren Sondenpositionen angepasst und optimiert.
Ein Kalibrierverfahren wurde aus der Literaturausgewählt und auf die Gruppenantenne adaptiert.
Das Kalibrieralgorithmus wurde bzgl. seinerKonvergenz analysiert und optimiert.
Die Ergebnisse von Matlab haben gezeigt, das 4x4Antennenarray ist sehr gut zu kalibrieren.
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Ende
Danke Ihnen für Ihre Aufmerksamkeit!
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