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1 Projektseminar Antennas. 2 AntennasSimulationVersuchsaufbauAblaufInfos Einführungsveranstaltung Antennas Grundlagen Versuchsaufbau Simulation Ablauf.

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Präsentation zum Thema: "1 Projektseminar Antennas. 2 AntennasSimulationVersuchsaufbauAblaufInfos Einführungsveranstaltung Antennas Grundlagen Versuchsaufbau Simulation Ablauf."—  Präsentation transkript:

1 1 Projektseminar Antennas

2 2 AntennasSimulationVersuchsaufbauAblaufInfos Einführungsveranstaltung Antennas Grundlagen Versuchsaufbau Simulation Ablauf des Seminars Allgemeine Informationen

3 3 AntennasSimulationVersuchsaufbauAblaufInfos Antennas Grundlagen Antenne: Komponente die elektromagnetische Energie aus dem freien Raum aufnimmt und in eine Leitung abgibt (oder andersrum = Reziprozität) Antennas Leitung AntenneFreiraum E-feld Amplitude in der E-plane: Quelle E-plane

4 4 AntennasSimulationVersuchsaufbauAblaufInfos Grundlagen - Antenne Antennas Fernfeldabstand Gewinn (Gain) Richtfaktor (Directivity) Eingangsimpedanz, Reflexionsfaktor

5 5 AntennasSimulationVersuchsaufbauAblaufInfos Verschiedene Antennentypen 1) Drahtantennen Elektrisch klein:Resonant: Dipole SchleifenHelix << l l/2 - Geringe Direktivität - Geringer Wirkungsgrad - Kleiner Eingangswiderstand - Hohe Eingangsreaktanz -Reelle Eingangsimpedanz -Schmalbandig Breitband: - Bandbreite >2:1 - Beispiel: Log periodic dipole Array Einsatzgebiet: niedgrige Frequenzene Antennas

6 6 SimulationVersuchsaufbauAblaufInfos 2) Aperture Antennen - Mikrowellen und Millimeterwellenfrequenzbereich - Gute Richtcharakteristik - Grösse: einige Wellenlängen - Mittlere Bandbreite - Kompatibel mit Hohlleitertechnik 3) Microstrip Antennen - Seit den 70ern - Mikrowellen und Millimeterwellenfrequenzbereich - Billig, flach - Kompatibel mit PCB Technik - Sehr praktisch - Resonierend (kleine Bandbreite) - Schlechter Wirkungsgrad Pyramidal horn Conical horn Rectangular waveguide Rectangular Patch Circular Patch Antennas

7 7 SimulationVersuchsaufbauAblaufInfos Simulationssoftware HFSS Ansoft – HFSS (High Frequency Structure Simulator) Finite Elemente (FEM) im Frequenzbereich CAD Oberfläche zur Eingabe der Geometrie Automatische Volumendiskretisierung mit Tetraedern Frequenzbereichssolver berechnet Felder im ganzen Raum Postprozessor stellt Felder, Klemmengrössen und Richtdiagramme dar. Simulation

8 8 AntennasSimulationVersuchsaufbauAblaufInfos Simulationssoftware CST Microwave Studio Finite Integration Time Domain Finite Integration Frequency Domain Eigenmode solver Unterstützt verschiedene Meshtypen CAD Oberfläche zur Eingabe der Geometrie Automatische Diskretisierung des Volumens Simulation

9 9 AntennasSimulationVersuchsaufbauAblaufInfos Yagi – Antenne Oberflächenströme Simulation

10 10 AntennasSimulationVersuchsaufbauAblaufInfos Yagi – Antenne Elektrisches Feld Simulation

11 11 AntennasSimulationVersuchsaufbauAblaufInfos Fernfeldberechnung – Anpassung Simulation

12 12 AntennasSimulationVersuchsaufbauAblaufInfos Richtdiagramm Darstellung 3D Darstellung Kartesische Darstellung Simulation

13 13 AntennasSimulationVersuchsaufbauAblaufInfos Simulationssoftware FEKO FEKO (Feldberechnung für Körper mit beliebiger Oberfläche) Method Of Moments (MoM) Eingabe mit Hilfe eines Cadprogramms (CadFeko) Automatische Diskretisierung der Oberfläche mit Hilfe von Segmenten und Dreiecken Solver berechnet Ströme auf diesen Elementen aus denen dann die Felder im gesamten Raum berechnet werden Simulation

14 14 AntennasSimulationVersuchsaufbauAblaufInfos Versuchsaufbau

15 15 AntennasSimulationVersuchsaufbauAblaufInfos Funktionsweise Versuchsaufbau

16 16 AntennasSimulationVersuchsaufbauAblaufInfos Ziele Einarbeiten in Grundlagen der –Antennenkunde –Simulationssoftware –Hochfrequenzmesstechnik Erfolgreicher Vergleich von Simulation und Messung Optimierung der Antennengeometrie Aufbau

17 17 AntennasSimulationVersuchsaufbauAblaufInfos Ablauf des Seminars Grundlagen erarbeiten SimulationMessung Optimierung Präsentation und Bericht Theorie Praxis Nachbearbeitung Aufbau

18 18 AntennasSimulationVersuchsaufbauAblaufInfos Richtlinien: Bericht Durchgehender Text, deutsch oder englisch Rechtschreibprüfung verwenden Axenbeschriftung anbringen Schrift in Grafiken nicht zu klein Aufbau

19 19 AntennasSimulationVersuchsaufbauAblaufInfos Richtlinien: Vortrag Vortragssprache Englisch, elektronische Präsentation (Power Point) Vortragsfolien sollten mit Betreuer vor dem Vortrag besprochen werden. Lesbare Schriften in Text und Grafiken Vorsicht mit Gelb und Grün auf Folien Keine Elemente der Folien unkommentiert lassen Vortrag üben Themen zwischen Vortragenden geeignet aufteilen Aufbau

20 20 AntennasSimulationVersuchsaufbauAblaufInfos Allgemeine Informationen Homepage: Simulationssofware Feko: Literatur: Antenna Theory, Analysis and Design, Constantin A. Balanis, 1997 Antennenbuch, Karl Rothammel, 1984 Versuchsanleitung Fachpraktikum Antennen und Wellenausbreitung (AW, EMF1) Skript Felder und Komponenten II Kontakt: Johannes Hoffman, (hoffmanj at ifh.ee.ethz.ch), x25733, ETZ-K64.2 Matthew Mishrikey, (matthewm at ifh.ee.ethz.ch), x28431, ETZ-K97 Infos

21 21 AntennasSimulationVersuchsaufbauAblaufInfos Aufgabenstellung für nächste Woche Erarbeitung der Grundlagen von (Draht-) Antennen Feko Manual auf Homepage durchlesen


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