Entwicklung eines effizienten Integralgleichungs-Verfahrens zur genauen Berechnung von Reflektorarrays

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Fritz Arndt
• Subject Area: Electronic Semiconductors, Components and Circuits, Integrated Systems, Sensor Technology, Theoretical Electrical Engineering
• Term: from 2004 to 2008
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5436731

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung und Anwendung schneller Integralgleichungsmethoden zur effizienten, genauen Berechnung von Reflectarrays. Trotz deren beträchtlicher Bedeutung als planare Äquivalente zu mechanisch aufwendigeren Reflektorantennen sind bisher zur Berechnung lediglich Näherungsmethoden (z.B. Arrayfaktor ohne Berücksichtigung der Strahlungskopplung oder auf unendlicher Periodizität beruhende Floquet-Ansätze) verfügbar. Wichtige Eigenschaften der Antenne wie Bandbreite, Kreuzpolarisation, Nebenzipfeldämpfung, die eine genaue Kenntnis der Strahlungskopplung und der Endlichkeit der Struktur voraussetzen, sind somit bisher nicht voraussagbar. Im beantragten Vorhaben soll daher als eigener, neuer und weiterführender Beitrag zunächst die feldtheoretisch exakte Momenten-Methode (MoM) für die genaue Berechnung von Reflectarrays verwendet werden. Zur Reduzierung des numerischen Aufwands (CPU-Zeit, Speicher) soll dabei weiter als effizientes Verfahren die Adaptive Integral Method (AIM) herangezogen werden. Die Anwendung von effizienten und dabei feldtheoretisch exakten Verfahren steht bisher für Reflectarrays ebenfalls noch aus. Die Vorteile, die von dem eigenen Beitrag zu erwarten sind, haben große praktische Bedeutung: Der genaue Entwurf solcher Antennen wird möglich sowie die Entwicklung breitbandigerer Strukturen.

• DFG Programme: Research Grants