Ein Antennenkonzept mit dielektrischer Linse für den Einsatz in hochauflösenden 77 GHz-Kraftfahrzeug-Weitbereichsradarsensoren
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Veröffentlicht: |
Tönning
Der Andere Verlag
2009
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adam_text | XV INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG 1 1.1 STAND DER TECHNIK 2 1.2
ZIELSETZUNG UND AUFBAU DER ARBEIT 3 2 RADARSENSORIK IM AUTOMOBILBEREICH
5 2.1 RADAR-GRUNDLAGEN 5 2.1.1 RADARPRINZIP 5 2.1.2 ZIELPARAMETER 5
2.1.3 RADARGLEICHUNG UND RADARMESSVERFAHREN 6 2.1.4 FMCW-PRINZIP 8 2.1.5
ZIELDETEKTION 10 2.1.6 MATCHING 10 2.1.7 CLUTTER UND MEHRWEGEAUSBREITUNG
11 2.2 77 GHZ WEITBEREICHSRADAR IM AUTOMOBIL 11 2.2.1 ANFORDERUNGEN AN
DIE LEISTUNGSFAEHIGKEIT 12 2.2.2 ATMOSPHAERISCHE DAEMPFUNG 13 2.3
FMCW-TRANSCEIVER-KONFIGURATIONEN 13 2.3.1 MECHANISCH SCANNENDE SYSTEME
14 2.3.2 MEHRSTRAHLIGE SYSTEME 14 2.3.3 DBF-SYSTEME 15 2.4
SAEGNALVERARBEITUNGSKETTE 17 3 ANTENNENANORDNUNGEN UND
WINKELSCHAETZVERFAHREN 21 3.1 ARRAY-ANTENNEN 21 3.1.1 ARRAY-FAKTOR 21
3.1.2 SICHTBARER BEREICH UND GRATING-LOBES 23 3.1.3 PLANARES ARRAY 23
3.1.4 MULTIPLIKATIONSFORMEL UND VERKOPPLUNG 24 3.2 DIGITALE
STRAHLFORMUNG BEI LINEAREN ARRAYS 27 3.3 KALIBRIERUNG 31 3.4
WINKELSCHAETZVERFAHREN FUER WEITBEREICHSRADAR 32 3.4.1 EXTRAKTION DER
WINKELINFORMATION BEI FMCW-RADAR 33 3.4.2 MONOPULS-VERFAHREN 34 3.4.3
BEAMSCANNING-VERFAHREN 34 3.4.4 UNTERRAUMBASIERTE VERFAHREN 35 3.4.5
PARAMETRISCHE VERFAHREN 35 3.4.6 ORDNUNGSSCHAETZUNG 35 BIBLIOGRAFISCHE
INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/999218646 DIGITALISIERT DURCH 3.5
KRITISCHE SZENARIEN FUER DIE WINKELSCHAETZUNG 36 3.6 DBF-ANTENNENKONZEPT
MIT ZYLINDERLINSE 38 3.7 ANFORDERUNGEN AN DIE RICHTCHARAKTERISTIK 39 3.8
DIELEKTRISCHE LINSENANTENNEN 41 3.8.1 GEOMETRISCHE OPTIK 42 3.8.2
KANONISCHE LINSENFORMEN 44 3.8.3 ZONUNG 47 3.8.4 BERECHNUNG DER
FERNFELD-RICHTCHARAKTERISTIK 48 3.8.5 WIRKUNGSGRAD UND GEWINN 52 3.8.6
AUSWAHL DER LINSENFORM 56 SPEISEANORDNUNGEN FUER DIE LINSE 57 4.1
MICROSTRIP-PATCH-ANTENNEN 57 4.2 PASSIVE MIKROSTREIFEN-LEISTUNGSTEILER
60 4.3 MICROSTRIP-PATCH-ANTENNENSPALTEN FUER DIE ELEVATIONSEBENE 61 4.4
UNTERGRUPPEN 66 4.5 SENDE-ARRAY 70 4.6 DBF-EMPFANGS-ARRAY 71
UNTERSUCHUNG DER LINSEN-RICHTCHARAKTERISTIK 75 5.1 SIMULATIONSMETHODEN
75 5.1.1 3D-FELDSIMULATION 76 5.1.2 2D-FELDSIMULATION 76 5.1.3
2D-GO-SIMULATION 79 5.2 DAS FELD DER SPEISEANTENNEN AN DER ERREGERSEITE
DER LINSE 82 5.2.1 ELEVATIONSEBENE (E-EBENE) 82 5.2.2 AZIMUTEBENE
(H-EBENE) 83 5.3 LINSENDESIGN FUER DIE ELEVATIONS-RICHTCHARAKTERISTIK 84
5.3.1 VERGLEICH DER SIMULATIONSMETHODEN 84 5.3.2 PHASENZENTRUM DER
SPEISEANTENNEN 88 5.3.3 OPTIMALER LINSENABSTAND 88 5.3.4 LINSENPARAMETER
UND SPALTENLAENGE NE 96 5.3.5 LINSE MIT INTEGRIERTER DECKPLATTE 100 5.4
LINSEN-AZIMUTCHARAKTERISTIK 101 5.4.1 3D-FELDSIMULATION UND MESSUNG 101
5.4.2 PARAMETERSTUDIE AM ZWEIDIMENSIONALEN MODELL 103 5.4. 6 DIGITALE
STRAHLFORMUNG UND WINKELSCHAETZUNG 131 6.1 SIMULATION DER IM BASISBAND
WIRKSAMEN ANTENNENCHARAKTERISTIK . . . . 131 6.1.1 ERWEITERUNG DES
SIGNALMODELLS 131 6.1.2 SYSTEMSIMULATION DES HF-FRONTENDS 132 6.1.3
SIMULATION DES BASISBANDSIGNALS 134 6.2 FREQUENZABHAENGIGKEIT DER
RICHTCHARAKTERISTIK 134 6.3 DIGITALE STRAHLFORMUNG 135 6.4
WINKELSCHAETZUNG 140 6.5 KOMPENSATION DURCH STRUKTURELLE MASSNAHMEN 144
6.6 KOMPENSATION MITTELS SIGNALVERARBEITUNG 145 7 ZUSAMMENFASSUNG UND
AUSBLICK 147 A ANHANG 151 A.L FMCW-BASISBANDSIGNAL 151 A.2 DAS SNR BEI
FMCW-RADAR 152 A.3 FELDBEREICHE EINER ANTENNE 153 A.4 WINKELSCHAETZUNG
MIT BEAMSCANNING-VERFAHREN 154 A.5 WINKELSCHAETZUNG MIT
UNTERRAUMVERFAHREN 154 A.6 FRESNEL SCHE GLEICHUNGEN 155 A.7
OBERFLAECHENFORMELN FUER KANONISCHE LINSENFORMEN 156 A.7.1 LINSE MIT
PLANARER APERTURSEITE 157 A.7.2 LINSE MIT SPHAERISCHER ERREGERSEITE 157
A.7.3 LINSE MIT PLANARER ERREGERSEITE 158 A.7.4 LINSE MIT SPHAERISCHER
APERTURSEITE 158 A.8 SIMULATIONSTOOL ZUR STRAHLENGANGANALYSE 158 A.9
INTEGRALDARSTELLUNGEN FUER DAS ZWEIDIMENSIONALE STREUPROBLEM 158 A.10
INTEGRALGLEICHUNGEN FUER DAS ZWEIDIMENSIONALE STREUPROBLEM 161 A.LL
MESSAUFBAU FUER DIE RICHTCHARAKTERISTIK-MESSUNGEN 163 A.12
S-PARAMETER-MESSUNGEN DER SPEISEANTENNEN 163 A.13 NULLSTELLEN BEI EINER
DOLPH-CHEBYCHEV-AMPLITUDENBELEGUNG 167 ABKUERZUNGE
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