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Numerische Analyse von Rotman-Linsen zur Strahlformung von Antennengruppen Betreuer: Dr.-Ing. Denis Sievers Thomas MBiatat Chun Wen Buyu Xiao.

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Präsentation zum Thema: "Numerische Analyse von Rotman-Linsen zur Strahlformung von Antennengruppen Betreuer: Dr.-Ing. Denis Sievers Thomas MBiatat Chun Wen Buyu Xiao."—  Präsentation transkript:

1 Numerische Analyse von Rotman-Linsen zur Strahlformung von Antennengruppen Betreuer: Dr.-Ing. Denis Sievers Thomas MBiatat Chun Wen Buyu Xiao

2 1 Rolf SchuhmannUniv. Paderborn, FG Theoretische Elektrotechnik 1 Gliederung Motivation und Ziele Grundlagen der Rotman Linsen Unsere Arbeite Ausblick

3 2 Rolf SchuhmannUniv. Paderborn, FG Theoretische Elektrotechnik 2 Motivation und Ziele Kommunikations- und Radar- Systemen Beamforming Technologien - Zwischenfrequenz (optisch, digital) - Hochfrequenzband (Rotman Linse )[3] Der vorteil von Rotman Linse gegenüber den anderen Technologien: - Die Breitbandigkeit - Einfache und günstige Realisierung, - Geringe Anzahl an Schaltelementen - Hohe Spannungsfestigkeit - Direkt Verarbeitung von hochfrequente Signal

4 3 Rolf SchuhmannUniv. Paderborn, FG Theoretische Elektrotechnik 3 Motivation und Ziele..

5 4 Rolf SchuhmannUniv. Paderborn, FG Theoretische Elektrotechnik 4 Motivation und Ziele Analysierung und charakterisierung Vom Rotman Linse mit Hilfe von CST Untersuchung vom Zusammenwirken mit der anzusteuern-den Gruppenantenne Bestimmung von Abstrahlverhalten Berechneter Ergebnis mit Angabe aus der Literatur und Veröffentlichunge zu vergleichen und zu bewerten

6 5 Rolf SchuhmannUniv. Paderborn, FG Theoretische Elektrotechnik 5 Gliederung Motivation und Ziele Grundlagen der Rotman Linsen Unsere Arbeite Ausblick

7 6 Rolf SchuhmannUniv. Paderborn, FG Theoretische Elektrotechnik 6 Grundlagen der Rotman Linse Begriff der Rotman Linse Echtzeit-Verzögerung Beamformer Zuerst von W. Rotman und R.F.Turner [1] in 1963 entwickelt. Dann von R. C. Hansen [2] verfeinert und abgewandelt. Anwendungsbereichen der Rotman Linse

8 7 Rolf SchuhmannUniv. Paderborn, FG Theoretische Elektrotechnik 7 Grundlagen der Rotman Linse Wie kann man die Kurve der Rotman Linse bestimmen? Wichtiger Parameter: Four basic parameters: TEM transmission line lengths w computed using Rotman & Turner formulas The focal arc is a circle defined by Rotman & Turner formulas The beam pointing angles are frequency independent

9 8 Rolf SchuhmannUniv. Paderborn, FG Theoretische Elektrotechnik 8 Grundlagen der Rotman Linse Bestimmen die Antenne Kurve

10 9 Rolf SchuhmannUniv. Paderborn, FG Theoretische Elektrotechnik 9 Grundlagen der Rotman Linse Bestimmen die Antenne Kurve Quadratische Gleichung: Lösung: mit:

11 10 Rolf SchuhmannUniv. Paderborn, FG Theoretische Elektrotechnik 10 Grundlagen der Rotman Linse Bestimmen die Beam Kurve Beamkurve ist einer Teil von Kreis. Radius:

12 11 Rolf SchuhmannUniv. Paderborn, FG Theoretische Elektrotechnik 11 Gliederung Motivation und Ziele Grundlagen der Rotman Linsen Unsere Arbeite Ausblick

13 12 Rolf SchuhmannUniv. Paderborn, FG Theoretische Elektrotechnik 12 Unsere Arbeite Anhand von der Kurve Formel ein Makro in CST schreiben -VBA Funktion in CST -Konfigurierbar Parametern Modi: -Berechnung der Geometrieparameter und Modellgenerierung - Import eines CAD- Modells (z.B. von RLD)

14 13 Rolf SchuhmannUniv. Paderborn, FG Theoretische Elektrotechnik 13 Unsere Arbeite Modell der Rotman Linse in RLD erstellen.

15 14 Rolf SchuhmannUniv. Paderborn, FG Theoretische Elektrotechnik 14 Unsere Arbeite S Parameter der Rotman Linse

16 15 Rolf SchuhmannUniv. Paderborn, FG Theoretische Elektrotechnik 15 Unsere Arbeite Beam to Array Coupling Amplitude

17 16 Rolf SchuhmannUniv. Paderborn, FG Theoretische Elektrotechnik 16

18 17 Rolf SchuhmannUniv. Paderborn, FG Theoretische Elektrotechnik 17 Gliederung Motivation und Ziele Grundlagen der Rotman Linsen Unsere Arbeite Ausblick

19 18 Rolf SchuhmannUniv. Paderborn, FG Theoretische Elektrotechnik 18 Ausblick VBA Program verbesseren, damit ein vollständige Rotman Linse in CST erstellt werden könnt. Rotman Linse mit Antenne Array zusammen schließen. S Parameter für ganze System simulieren und analysieren.

20 19 Rolf SchuhmannUniv. Paderborn, FG Theoretische Elektrotechnik 19 Literature [1] W. Rotman and R. Turner, Wide-angle microwave lens for line source applications, IEEE Trans. Antennas Propagat., Vol. AP-11, No. 6, Nov. 1963, pp [2] R. C. Hansen, Design trades for Rotman lenses, IEEE Trans. Antennas Propagat., Vol. 39, No. 4, Apr. 1991, pp [3]http://www.ihe.uni-karlsruhe.de/english/2498.php


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