Antennenarray

Innerhalb eines Oberflächenortungs-/Empfängersystems ist das Antennenarray die kritische Komponente, die für die Erkennung und den Empfang elektromagnetischer Signale von unterirdischen Zielen verantwortlich ist. Es besteht aus mehreren einzelnen Antennenelementen, die in präzisen geometrischen Konfigurationen angeordnet sind, um Richtwirkung, Gewinn und Signal-Rausch-Verhältnis zu verbessern, um vergrabene Objekte oder geologische Merkmale genau zu lokalisieren und zu identifizieren. Das Array ist für den Betrieb über einen Frequenzbereich von 0,5–18 GHz ausgelegt, der die Bänder L bis Ku abdeckt, mit einem Gewinn von 15–30 dBi, abhängig von der Anzahl der Elemente. Seine Strahlbreite, definiert als Halbwertsbreite, reicht von 5 bis 60 Grad, und das Spannungsstehwellenverhältnis (VSWR) wird über den Betriebsbereich bei ≤2,0 gehalten. Die Polarisation kann bei Bestellung als linear oder zirkular angegeben werden, und die Standard-RF-Impedanz beträgt 50 Ω. Das Array kann durchschnittliche Leistungen von 10–100 W verarbeiten und arbeitet in einem Temperaturbereich von -40 bis 85 °C. Für den Außeneinsatz bietet es Schutzarten von IP54 bis IP67 gemäß IEC 60529. Die strahlenden Elemente und das Substrat bestehen typischerweise aus Aluminium und FR-4, mit Gesamtabmessungen (maximale Länge oder Durchmesser) von 100 bis 500 mm und einem Gewicht von 0,5 bis 5 kg. Diese Spezifikationen sind Referenzbereiche und müssen für das spezifische Modell und die Anwendung bestätigt werden. Das Antennenarray ist eine Komponente, die für die Integration in größere Systeme vorgesehen ist; es ist kein eigenständiges Produkt. Die Überprüfung modellspezifischer Werte und Normen sollte mit dem rechtlichen Hersteller oder Lieferanten erfolgen.

Das Antennenarray arbeitet, indem es Signale von mehreren Antennenelementen durch konstruktive und destruktive Interferenzmuster kombiniert. Durch Steuerung der Phase und Amplitude der Signale an jedem Element kann das Array seine Strahlrichtung elektronisch lenken, Energie in bestimmte Richtungen fokussieren und Störungen aus unerwünschten Quellen unterdrücken, was eine präzise Signalerfassung und räumliche Auflösung ermöglicht. Dieses Prinzip ermöglicht es dem Array, einen hohen Gewinn und eine schmale Strahlbreite zu erreichen, was die Fähigkeit des Systems verbessert, unterirdische Ziele genau zu lokalisieren.