Antennentechnik

Beschreibung

Antennen werden in Millionen Stückzahlen produziert, verkauft und eingesetzt. Die Mobilfunktechnik (GSM, LTE, 5G), Datennetzte wie WLAN und Bluetooth, aber auch das Satellitenfernsehen, das terrestrische DVB-T, die Sicherungstechnik (RFID) und aktuell gerade das Automotive-Abstandswarnradar kann jedermann mit Antennen in Berührung bringen.

Ziel der Weiterbildung

Der Boom der kommerziellen Antennenanwendungen spielt sich im Bereich der neuen Basisstationen für das 5G-Netz und für die geeigneten Sende-Empfangsantennen für 5G in den Smartphones ab, wobei die Antennen nach dem MIMO-Prinzip ganz neuartige Aufgaben zu erfüllen haben. Auch die Erweiterung des Antennenparks im Kfz und anderen Verkehrsmitteln spielt im Hinblick auf das bevorstehende autonome Fahren eine nicht unbedeutende Rolle.
In diesem Seminar werden neben den Funktions- und Dimensionierungs-Grundlagen für Antennen auch die die Möglichkeit, sie mit CAD-Tools zu entwickeln erläutert. Zur Abrundung werden Messverfahren zu Ermittlung der wichtigsten Antenneneigenschaften Erläutert und demonstriert.

Teilnehmerkreis

Dieses Seminar richtet sich an Ingenieure und Techniker aus Industrie, Forschung und Entwicklung sowie an Anwender von Antennen im Sende- und Empfangsbetrieb und soll ihnen helfen, die funktechnischen Aufgaben im Gebiet der Antennentechnik effektiv zu lösen.

Inhalte

Stand der letzten Durchführung:

Mittwoch, 13. Oktober 2021
8:45 bis 12:00 Uhr und 12:45 bis 17:00 Uhr

1. Einführung in die Antennentechnik (P. Pauli)
> Grundlagen elektrischer und magnetischer Felder sowie elektromagnetischer Wellen, Wellenlängen und Frequenzbereiche
> Wellenausbreitung, Freiraumdämpfung, Begriffsbestimmungen
> Antennenkenngrößen wie Strahlungswiderstand, Antennenimpedanz und deren Anpassung, Wirkungsgrad, Bandbreite, Diagramm, Gewinn, effektive Länge, Wirkfläche und Polarisation, Symmetrierprobleme
> Effektive Wellenablösung bei den unterschiedlichsten Antennentypen
> Praktische Antennenformen

2. Überblick über die Ausstattung von Antennenmessplätzen (P. Pauli)
> Übersicht über Antennenmessstrecken
> Nah-Fernfeld-Kriterien
> Senderausstattung für Antennenmessungen
> Antennen-Messempfänger
> Auswahl von geeigneten Antennenzuleitungen
> Antennendrehstände und ihre Anwendung
> Messplätze für RCS-Messungen
> Compact-Range- und Nahfeldmessplätze

3. Messmethoden zur Ermittlung der komplexen Antennenimpedanz und Antennenanpassungsmessungen (P. Pauli)
> Strahlungswiderstand und komplexe Fußpunktsimpedanz
> Skalare Antennenmessungen
> Richtkopplereigenschaften und VSWR-Brücken-Anwendung
> Vektorielle Netzwerkanalyse, S-Parametermessung
> Darstellungs- und Speichermöglichkeiten der Messresultate
> Untersuchung der Antennenzuleitungen durch TDR und FDR

Donnerstag, 14. Oktober 2021
8:30 bis 13:30 und 14:15 bis 17:00 Uhr

4. Breitbandantennen für HF, VHF, UHF bis SHF (P. Pauli)
> Bedarf an Breitbandantennen und Übersicht über ihre Anwendung
> Kriterien und Definition der Breitbandigkeit
> Aufbau von breitbandigen Sendeantennen für lineare und zirkulare Polarisation, Breitband-Monopole und -Dipole, Log-Per-Versionen, Doppelsteg-Hornantennen
> Aspekte für breitbandige Empfangsantennen für alle Polarisationen
> S/N-Verhältnisse, breitbandige Miniatur-Empfangsantennen

5. Messung von realen Antenneneigenschaften (P. Pauli)
> Schlankheitsgrad und Verkürzungsfaktor
> Berechnung und Messung effektiver Längen von linearen Antennen
> Ermittlung der Wirkfläche von Aperturstrahlern, Antennengruppen und Reflektorantennen
> Anwendung dieser Größen bei der korrekten Feldstärke- und Leistungsflussdichte-Messung
> Definition und Messung des Antennenwirkungsgrades

6. Antennenintegration (M. Martinez)
> Anforderungen und Randbedingungen für Handy-Antennen
> Antennenkonzepte und ihre Wirkungsweise
> Patch- und PIFA-Antennen, MIMO-Anwendungen
> Mehrbandantennen für GSM, LTE und „New 5G“ sowie für WLAN
> Integration der Antennen: Kopplung mit anderen Komponenten des Mobiltelefons, Interaktion mit dem Benutzer Spezielle Messverfahren zur Beurteilung der Antenneneigenschaften
> Verwendung von Patch-Antennen für V2X und/oder Radar im Kfz.

7. Antennenentwurf und Analyse mit modernen numerischen Verfahren (M. Martinez)
> Grundlagen und Verfahren zur numerischen Simulation von Antennen (MoM, FEM, FDTD)
> Eignung der Verfahren für bestimmte Problemstellungen
> Anwendung von Feldberechnungsprogrammen
> Analyse und Entwurf am Beispiel von Antennen für Mobiltelefone
> Elektromagnetische Wechselwirkung zwischen Mobiltelefon und Nutzer, Simulation von Antennen

Freitag, 15. Oktober 2021
8:30 bis 11:45 und 13:00 bis 14:30 Uhr

8. Radarantennen (P. Pauli)
> Einsatzbereiche von Radarantennen zu Lande, auf Schiffen und an Bord von Flugzeugen und Drohnen
> Erregerverfahren für Radarreflektoren, Drehkupplungen,
> Phased Array Antennen für Lfz. und Schiffe sowie im Automotive-Bereich
> 3D-Radar, Abstandswarnradar, Sekundär-Radarantennen

9. Aktive Antennen (J. Hopf)
> Vorteile des Prinzips der aktiven Empfangsantennen
> Dimensionierungsaspekte wie minimale Antennenabmessungen und erforderliche Linearität des Verstärkers
> Erläuterung von Konzepten aktiver Antennen anhand ausgewählter Beispiele: Professionelle Antennen und aktive Fahrzeugantennen

10. Fahrzeugantennen (J. Hopf)
> Sende- Empfangsantennen auf Fahrzeugen, Wirkungsgrad
> Erforderliche Abmessungen und optimaler Anbringungsort
> Vergleich von Antennenformen, Diagramme, Messverfahren
> Rundfunk-, Mobilfunk- und TV-Empfang in Fahrzeugen
> Frequenzdiversity und Antennendiversity,
> Multifunktions- bzw. Kombiantennen

Termine & Preise

Extras
Die Teilnahmegebühr beinhaltet ausführliche Seminarunterlagen und bei Teilnahme vor Ort Verpflegung.

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