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Erstellt: Mon, 26 Jun 2017 07:46:48 +0200 in 0.1688 sec


Bayer, Hendrik; Hein, Matthias
Nachführbare Antennen für die mobile Satellitenkommunikation auf Basis des Multimode-Monopuls-Prinzips. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2017. - 1 Online-Ressource (vi, 168 Seiten)
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Die hier präsentierte Arbeit beschäftigt sich mit dem Entwurf und der Realisierung von nachführbaren Antennen für die mobile Satellitenkommunikation auf Basis von Reflektorantennen. Dieser Antennentyp spielt eine zentrale Rolle für Bodenstationsantennen, die hohe Datenraten auch während der Fahrt des Trägerfahrzeugs zur Verfügung stellen sollen. Ausgehend von der Vorstellung bestehender Systeme und den Anforderungen an mobile Satellitenantennen werden Konstruktionsgrundlagen für die Dimensionierung von Cassegrain-Antennen beschrieben. Für die Nachführung dieses Antennentyps stehen verschiedene technische Prinzipien zur Verfügung, bei denen in dieser Arbeit besonderer Fokus auf Monopuls-Technologien besteht. Dieses Prinzip ermöglicht die Schätzung der Fehlausrichtung einer Antenne in Bezug zur Richtung, aus der das Empfangssignal kommt, für einen begrenzten räumlichen Ausschnitt aus dem Richtdiagramm der Antenne. Die hiermit generierten Richtungsinformationen werden für einen Regelkreis zur mechanischen Nachführung der Antenne verwendet. Basierend auf den vorgestellten Konzepten wird ein Demonstrator für eine Außeneinheit eines mobilen Satellitenterminals beschrieben. Dieser Demonstrator besteht aus einem individuell angefertigten mechanischen Antennenpositionierer und einer 60 cm Ka-Band Cassegrain-Antenne, welche mit einem neu entworfenen TM01-Multimode-Monopuls-Speisesystem bestehend aus einem Hohlleiter-Modenkoppler versehen ist. Die Entwicklung der Speisekette wird über eine erste Variante für reinen Empfangsbetrieb bis hin zu einer vollständigen Dual-Band-Version für Sende- und Empfangsfunktion dargestellt. Hierbei wird auf die numerische Simulation der Strukturen sowie auf die messtechnische Charakterisierung nach der Fertigung eingegangen. Darüber hinaus wird die Generierung des Fehlervektors, der für die Nachführung der Antenne benötigt wird, beschrieben. Zusätzlich zum Hohlleiter-basierten Koppler wird in dieser Arbeit ein neuartiger Modenkoppler für TM01-Multimode-Monopuls vorgestellt, bei dem Übergänge von gedruckten Koplanarleitungen zu Hohlleitern eingesetzt werden. Diese Methode ermöglicht die Integration des Kopplers zusammen mit dem Sendeempfänger in derselben Technologie, wodurch ein sehr kompakter, leichter und kostengünstiger Aufbau der Speisekette möglich wird.


https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00032547
Tu, Cheng; Frank, Astrid; Michael, Steffen; Stegner, Johannes; Stehr, Uwe; Hein, Matthias; Lee, Josh E.-Y.
Applying laser Doppler vibrometry to probe anchor losses in MEMS AlN-on-Si contour mode resonators. - In: Sensors and actuators. - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 263 (2017), S. 188-197
https://doi.org/10.1016/j.sna.2017.06.003
Bartsch, Heike; Schulz, Alexander; Müller, Jens; Ebert, Alexander; Spira, Steffen; Wollenschläger, Frank; Hein, Matthias
Applications of microwave dielectrics. - In: Microwave materials and applications ; Volume 2. - Hoboken, NJ : Wiley (2017), S. 653-682
Loracher, Stefanie; Blau, Kurt; Stehr, Uwe; Stephan, Ralf; Hein, Matthias A.
Experimental proof-of-principle of a passive, nearly reciprocal, transistor-based tuneable RF inductance. - In: 2016 46th European Microwave Conference / European Microwave Conference ; 46 (London) : 2016.10.04-06. - [Piscataway, NJ] : IEEE (2016), S. 1055-1058
https://doi.org/10.1109/EuMC.2016.7824528
Ebert, Alexander; Müller, Jens; Stephan, Ralf; Stöpel, Dirk; Kässer, Tobias; Konrath, Willibald; Hein, Matthias A.
Compact reconfigurable industry-level Ka-band switch matrix payload module for geostationary satellite operation. - In: 2016 46th European Microwave Conference / European Microwave Conference ; 46 (London) : 2016.10.04-06. - [Piscataway, NJ] : IEEE (2016), S. 65-68
https://doi.org/10.1109/EuMC.2016.7824278
Stegner, Johannes; Fischer, Michael; Gropp, Sebastian; Podoskin, Dmitry; Stehr, Uwe; Müller, Jens; Hoffmann, Martin; Hein, Matthias A.
Compact low phase-noise MEMS-based RF oscillator on a dedicated silicon-ceramic composite substrate. - In: 2016 46th European Microwave Conference / European Microwave Conference ; 46 (London) : 2016.10.04-06. - [Piscataway, NJ] : IEEE (2016), S. 995-998
https://doi.org/10.1109/EuMC.2016.7824513
Vogt, Gabor; Hein, Matthias
Effizienter, flexibler und genauer Entwurf von Mehrlagen-Mikrowellenschaltungen mittels modularer Techniken. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2016. - 1 Online-Ressource (ii, 159 Seiten)
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Mit der Erschließung neuer Frequenzbereiche und der steigenden Komplexität von Mehrlagen-Mikrowellenschaltungen steigt auch der Bedarf nach effizienten, flexiblen und genauen Entwurfsmethoden. Die vorliegende Arbeit verfolgt daher einen systematischen Ansatz zur Evaluierung von Entwurfsverfahren anhand dieser wesentlichen Kriterien. Grundidee der daraus entwickelten und anhand von Teststrukturen verifizierten Methodik ist die konsequente Modularisierung von Mikrowellensystemen mit entsprechend geeigneten Entwurfstechniken. Auf der Basis einer flexibel erweiterbaren Modulbibliothek werden komplexe Leitungsstrukturen mittels konstruktiver und elektromagnetischer Verkettung, unter Minimierung auftretender Simulationsfehler effizient modelliert, simuliert und optimiert. Auch technologische Herausforderungen bei der strukturtreuen Herstellung keramischer Mehrlagenmodule (engl. low temperature co-fired ceramics, LTCC) werden dabei quantitativ erfasst und entwurfsseitig berücksichtigt. Als wichtigstes Ergebnis neben den ausgeführten und erprobten Entwurfstechniken, konnte ausgehend vom Forschungsprojekt KERAMIS II (Keramische Mikrowellenschaltkreise für die Satellitenkommunikation) ein Schaltmatrix-Modul für einen LTCC-Substratwechsel adaptiert, aufgebaut, erfolgreich charakterisiert und zur Verifikation des modularen Entwurfsansatzes genutzt werden.


https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00031426
Tu, Cheng; Lee, Joshua E.-Y.; Frank, Astrid; Schäffel, Christoph; Stehr, Uwe; Hein, Matthias A.
Probing anchor losses in AlN-on-Si contour mode MEMS resonators through laser Doppler vibrometry. - In: IEEE SENSORS 2016 / IEEE SENSORS ; 15 (Orlano, Fla.) : 2016.10.30-11.02. - Piscataway, NJ : IEEE (2016), insges. 3 S.
https://doi.org/10.1109/ICSENS.2016.7808780
Butt, Safwat Irteza; Hein, Matthias A.
Compact adaptive planar antenna arrays for robust satellite navigation systems. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2016. - 1 Online-Ressource (185 Seiten)
Enthält Thesen
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In den zurückliegenden zwei Jahrzehnten ist die Abhängigkeit der Industriegesellschaft von satellitengestützten Ortungssystemen, Navigationsdiensten und Zeitsignalen dramatisch gewachsen. Darauf aufbauende moderne Anwendungen reichen von hochgenauen Ortungsgeräten bis zu intelligenten Transportsystemen und von der Synchronisation mobiler Netzwerke zu Wetter- und Klimabeobachtung. Dies setzt neue höhere Standards in der Robustheit, Genauigkeit, Verfügbarkeit und Verlässlichkeit moderner Navigationsempfänger voraus. Möglich werden diese Verbesserungen aktuell mit der Einführung von Multiantennensystemen in den Navigationsgeräten. Jedoch wird die Nutzung dieses Ansatzes durch die größeren Abmessungen der Antennenarrays erschwert, weil standardmäßig der Elementabstand zu einer halben Freiraumwellenlänge gewählt wird, was im L Band ca. 10 cm bedeutet. In dieser Arbeit werden kompakte Antennenarrays für Navigationsempfänger mit geringerem Elementabstand vorgeschlagen, die eine Miniaturisierung der Empfängerabmessungen erlauben. Diese kompakten Arrays werden in ihrer Leistungsfähigkeit jedoch durch die negativen Effekte der Verkopplung zwischen den Einzelelementen beeinträchtigt. Für die Beurteilung der Empfängerleistungsfähigkeit existieren verschiedene Qualitätsparameter für Analyse und Entwurf der planaren Arrays. Damit werden z. B. Diversity Freiheitsgrade, Qualität der Richtungsschätzung, Polarisationsreinheit und die wechselseitigen Kopplungen gemessen und eine Entwurfsumgebung wird vorgestellt, in der das optimale kompakte Antennenarray für den jeweiligen Einsatzzweck ausgewählt und konfiguriert werden kann. Dieser Prozess wird durch eine Analyse des Rauschens und seiner Korrelationseigenschaften für den gesamten Empfänger begleitet. Darüber hinaus wird ein analytisches Modell des effektiven carrier-to-interference-plus-noise ratio abgeleitet, um die Leistungsfähigkeit der Navigationsempfänger in Szenarien mit Störsignalen zu untersuchen. Schließlich werden diese Betrachtungen durch den Aufbau eines kompletten Satellitennavigationsempfängers ergänzt, um mit ihm den Nachweis der Funktionsfähigkeit und der stabilen Funktion des entworfenen Systems mit kompaktem Array unter Störereinfluss bei Laborbedingungen und in den realen Außeneinsatz zu erbringen.


https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00031037
Krauß, Alexander; Bayer, Hendrik; Stephan, Ralf; Hein, Matthias A.
A leaky-wave antenna based on a dual-layer frequency selective surface for mobile satellite communications in Ka-band. - In: Proceedings of the International Academic Forum AMO - SPITSE - NESEFF / International Academic Forum AMO - SPITSE - NESEFF ; 21 (Moscow) : 2016.06.22-25. - Moscow : Universum (2016), S. 22-23