Untersuchung von quasi-planaren Antennen mit sektorförmiger und omnidirektionaler Strahlungscharakteristik im Millimeterwellenbereich

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Die Dissertation untersucht die Entwicklung, Simulation und experimentelle Charakterisierung neuartiger quasi-planarer Antennen für drahtlose Kommunikationssysteme im Millimeterwellenbereich. Im Mittelpunkt stehen zwei Antennentypen: Sektorantennen mit gezielter Abstrahlung innerhalb eines definierten Winkelbereichs und omnidirektionale Antennen mit möglichst gleichmäßiger Rundumabstrahlung.

Für die Realisierung sektorförmiger Strahlungscharakteristiken werden gefaltete Reflektorantennen mit synthetisierten Phasen- und Amplitudenverteilungen untersucht. Dabei kommen planare Reflexionsarrays und frequenzselektive Oberflächen zum Einsatz. Zur Berechnung der elektromagnetischen Eigenschaften werden verschiedene feldtheoretische Verfahren eingesetzt und verglichen, darunter die Methode der finiten Integrale, die Finite-Elemente-Methode und das Spektralbereichsverfahren.

Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf omnidirektionalen Antennenkonzepten mit Doppel- und Dreifachreflektoren sowie Triplate- und Parallelplattenstrukturen. Untersucht werden unterschiedliche Speisetechniken, Polarisationsformen und Möglichkeiten zur Optimierung der Strahlungscharakteristik. Die Ergebnisse zeigen, wie sich durch geeignete Antennengeometrien und gezielte Feldverteilungen kompakte Antennen mit kontrollierten Abstrahleigenschaften realisieren lassen. Besonders hervorzuheben ist eine rein planare Antennenstruktur, die eine azimutale Welligkeit von weniger als 1 dB erreicht.