Design und Vermessung einer breitbandigen Sinuous-Antenne zur HPEM-Detektion

Masterprojekt Elektrotechnik - Schwerpunkt Elektrotechnische Systementwicklung

Thema: Signalverarbeitung

KURZBESCHREIBUNG:

Ziel der Arbeit ist das Design, die Herstellung und die Vermessung einer Sinuous-Antenne zur Detektion von HPEM-Signalen (HPEM = high power electromagnetic). Das Design der Antenne beinhaltet 3D-elektromagnetische Berechnungen und Optimierungen mit dem Programm  CST Microwave Studio. Die Herstellung der Antenne wird in den hauseigenen Werkstätten des Fraunhofer INT durchgeführt. Experimentelle Untersuchungen werden im  Hochfrequenzlabor des Fraunhofer INT stattfinden. Die Ergebnisse der Untersuchungen sollen mit entsprechenden Resultaten für am Fraunhofer INT verfügbare Spiralantennen verglichen werden.

Anforderungen an die Antenne:

• Abmessungen: bis 20 cm x 20 cm,
• Bandbreite: ideal 100 MHz - 7 GHz
• Gewinn: frequenzunabhängig (Gmax - Gmin < 10 dB) im gegebenen Frequenzbereich
• Polarisationsabhängigkeit: Detektion von beliebig polarisierten Signalen
• Antennendiagramm: Öffnungswinkel der Hauptkeule > 90°.

Literatur:

• P. Pelusi - Optimierung einer hohlraumunterstützten Spiralantenne. Bachelorarbeit, Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, 2013.
• R. DuHamel - Dual polarized sinuous antennas. US Patent 4658262, 14 April 1987.
• J.H. Cloete et al. - The planar dual-polarized cavity backed sinuous antenna - a design summary. IEEE-APS Topical Conference on Antennas and Propagation in Wireless Communications, pp. 1169-1172, 2-7 Sept 2012.
   

Geschäftsfeld Elektromagnetische Effekte und Bedrohungen am Fraunhofer INT:

Das Fraunhofer-Institut für Naturwissenschaftlich-Technische Trendanalysen INT erstellt einen umfassenden Überblick über die allgemeine Forschungs- und Technologielandschaft und das gesamte Spektrum technologischer Entwicklungen und führt theoretische und experimentelle Arbeiten auf dem Gebiet elektromagnetischer und nuklearer Effekte durch. Das Geschäftsfeld Elektromagnetische Effekte und Bedrohungen betreibt angewandte Forschung auf den Gebieten der Einkopplung elektromagnetischer Felder in Geräte und Systeme, der Beeinflussung elektronischer Schaltungen durch Felder und Störsignale sowie der Analyse elektromagnetischer Bedrohungen und greift dazu auf eigene hochmoderne und vielseitige Messinfrastruktur zurück.

PROJEKTPHASEN:

Masterprojekt 1: Recherche und Vorarbeiten, Berechnungen

Masterprojekt 2: Berechnung, Simulation und Herstellung

Masterthesis: Vermessung, Vergleich mit bestehenden Spiralantennen und Optimierung

Anzahl Plätze: 1