Kompakte Antennen- und RCS-Messanlage

• Subject Area: Electrical Engineering and Information Technology
• Term: Funded in 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 167538736

• Final Report Year: 2015

Final Report Abstract

Bei dem Gerät handelt es sich um eine Compact Antenna Test Range (CATR) in Form einer kombinierten „3-in-1“ Anlage in der verschiedene Messverfahren der Antennen- und Radartechnik durchgeführt und untersucht werden können. Im Einzelnen wurde eine kompakte Einzelreflektor Fernfeldmesstechnik, eine sphärische Nahfeld-Fernfeld-Messtechnik, sowie eine Messtechnik für den Radarquerschnitt von Objekten implementiert. Das innerhalb des Projektes „GeReLEO-SMART“ gebaute Multi-Feed Array wurde in der CATR vermessen und funktional qualifiziert. Die dabei notwendig zu entwickelnden Mess- und Qualifizierungsverfahren bilden nun die Grundlage einer so erwiesenermaßen für Raumfahrtantennen geeigneten Messtechnik. Zur Einordung der Anlage in den Rahmen vergleichbarer Anlagen in Europa wurde an unterschiedlichen Ringversuchen (esa / COST VISTA) teilgenommen und deren Ergebnisse zur Quantifizierung der erreichbaren Messgenauigkeit ausgewertet. Eine Arbeit betrachte Möglichkeiten zur „in vivo“ Überprüfung der Qualität der Ruhezone mittels standardmäßig sich in der Anlage befindlicher Ausrüstung und damit ohne die Notwendigkeit dezidierter Messaufbauten. Auf dem Gebiet der Metrologie von Antennen wurden vornehmlich Verfahren zur Beschleunigung von Nahfeld-Messungen entwickelt, untersucht und verifiziert. Hinzu kam der Vergleich verschiedener Methoden zur Verbesserung der Messgenauigkeit mittels Antenna Pattern Comparison (APC), welche in der Anlage implementiert wurden. Bei der polarimetrischen Radar-Bildgebung eines eigens entwickelten Referenzobjektes wurden die Eigenschaften der Streuzentren messtechnisch untersucht. Als Stätte von hochwertiger Ausbildung und Forschung ist es für die RWTH Aachen und damit für das IHF von zentraler Bedeutung die Studierenden direkt im Rahmen des „Research-oriented Teaching and Learning“ in hoch-profilierten Projekten mittels der Anfertigung von Abschlussarbeiten, in denen die CATR eingesetzt wird, zu involvieren. Dabei ging es überwiegend um die Qualifizierung der verschiedensten im Rahmen dieser Abschlussarbeiten entstanden Antennen bzw. Messverfahren im gesamten Frequenzbereich bis 75 GHz durchzuführen. In letzter Zeit haben erste Vorversuche zur Erweiterung des operationellen Frequenzbereichs bis auf 90 GHz stattgefunden.

Publications

• 2-Port Antenna on Fleece Substrate for On-body MIMO Applications. 6th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2012), March 26-30, 2012, Prague, Czech Republic, pp. 3317-3321.
  E. Stavrou, H. Shaktour, J. Pamp, D. Heberling
  
• Effect of Different Truncation Angles in Spherical Near-Field Measurements. 2012 Loughborough Antennas & Propagation Conference 12-13 November 2012, Loughborough, UK
  H. Shakhtour, R. Cornelius, D. Heberling
  
• Extrapolation of Truncated Spherical Near-Field Measurements. 42nd European Microwave Conference (EuMC), 2012, pp. 301-304.
  R. Cornelius, H. Shakhtour, D. Heberling
  
• Comparison of APC and Feed-APC Using Field Probing Measurements of the Quiet Zone. 7TH European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2013)
  M. Dirix, T. Dallmann, J. Pamp, D. Heberling
  
• Enhanced Spherical Near-Field Imaging of the Quiet Zone by Combining Mode Rotation and the CLEAN Deconvolution Algorithm. AMTA 2013, 35th Annual Meeting and Symposium, 2013, pp. 1-4.
  Dirix, M., Heberling, D.
  
• Fiber-Reinforced Polymer based Patch Antenna for Automotive and Avionic Applications. 35th ESA Antenna Workshop on Antenna and Free Space RF Measurements, 10-13 September 2013, ESTC, Noordwijk, The Netherlands
  H. Shakhtour, D. Heberling, C. Breckenfelder
  
• Multi-Layer Patch Antenna Array Design for Ka Band Satellite Communication. International Microwave and Optoelectronics Conference 4-7 August 2013, Rio de Janeiro
  R. Wilke, S. Hamid, K. Schraml, R. Khunti and D. Herberling
  
• A Comparison of Different Methods for Fast Single-Cut Near-to-Far-Field Transformation. IEEE Antennas and Propagation Magazine, vol. 56. 2014, no. 2, pp. 252-261.
  R. Cornelius, T. Salmerón-Ruiz, F. Saccardi, L. Foged, D. Heberling, M. Sierra-Castañer
  
• A Reference Target for Polarimetric Radar Cross-Section Measurements. 8th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP) 2014, Den Haag, Netherlands.
  T. Dallmann, D. Heberling
  
• Antenna Measurement: Research at RWTH Aachen University in a European Environment. 36th Annual Meeting and Symposium of AMTA 2014, Tucson, Arizona, USA, (invited)
  D. Heberling