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Ausgedünntes Antennenfeld

Bild 1: ausgedünntes Phased Array

Bild 1: ausgedünntes Phased Array

Ausgedünntes Antennenfeld

In seltenen Fällen werden Phased Array Antennen mit einer reduzierten Anzahl von Strahlerelementen als ausgedünnte Antennenfelder (Thinned Arrays) genutzt. Die Verringerung der Anzahl der Strahler bis zu einem Bruchteil von der Anzahl, die zu vollständigen Ausfüllung der gesamten Apertur möglich ist, führt nicht zu einer wesentlichen Verschlechterung der Form der Hauptkeule. Der Antennengewinn orientiert sich an der Anzahl der tatsächlich genutzten Strahlerelemente. Die Form der Hauptkeule ist ähnlich der einer vollständig ausgefüllten Apertur. Allerdings verschlechtern sich die Nebenkeulen proportional der Anzahl der entfernten Strahler.

Zum Beispiel zeigt das Bild ein ausgedünntes Antennenfeld mit einer Verteilung aktiver Strahlerelemente von einer vollständig ausgefüllten Apertur. Wenn das Antennenfeld nur 25% aller möglichen Elemente nutzt, hat dessen Hauptkeule immer noch einen sehr guten –3 dB- Öffnungswinkel von weniger als einem Grad. Allerdings werden auch 75% der Sendeenergie in den Nebenkeulen ausgestrahlt.
 
Das im Bild 1 gezeigte praktische Beispiel ist das ausgedünnte Antennenfeld des AN/FPS-115 “Pave Paws”. Die längste Reihe enthält 32 Strahler. Die Antenne hat insgesamt 2 677 aktive Strahler, von denen jedoch im Sendefall nur 1 792 verwendet werden. Diese Ausdünnung erhöht den Pegel der Nebenkeulen um ungefähr 4 dB[1] gegenüber einer vollständig ausgefüllten Apertur.

Quellen und Verweise:

  1. Brockway McMillan et al.: “Radiation Intensity of the PAVE PAWS Radar System”, National Research Council Washington DC, 1979 (411317) p. 16 - 18 (online)