Ich soll bei einem Lehrbeispiel folgendes betrachten. Die
Richtcharakteristik f(theta,phi) ist gegeben. Ich soll nun berechnen, um
welchen Wert sich die SNR beim Empfänger ändert, wenn die Ausrichtung
der Antenne in phi-Richtung um 15° ändert.
Mein Ansatz ist folgender: delta(SNR)=10*log(Pe_neu/Pe). Pe hab ich mir
berechnet, da dafür alle notwendigen Komponenten gegeben sind
(Sendeleistung, Gewinn der Sendeantenne, Streckendämpfung und Gewinn
Empfangsantenne).
Durch die Änderung sollte ja alles bis auf den Gewinn der Sendeantenne
gleich bleiben oder? Ich hätte mir somit über das Integral den neuen
Sendegewinn berechnet. Dabei kommt bei mir aber das gleiche wie ohne de
Verschub um 15° raus.
gfx schrieb:> naja, diese Information steckt ja eh in> ...
Wo steht da die Richtung zum Empfänger drin? Das ist nur die
Richtcharakteristik der Sendeantenne (oder andersrum).
Okay, ja da hast du natürlich recht. Nun stellt sich mir aber die Frage,
wie bekomme ich die Richtung des Empfängers rein?
Ich weiß, dass vor der Änderung der Ausrichtung, der Empfänger in
Hauptstrahlrichtung ausgerichtet ist.
Hauptstrahlrichtung -> maximale Direktivität für alle Raumwinkel im
Fernfeld.
Suche das Tupel (theta_max, phi_max), welches den Maximalwert in der
vorgegebenen Richtcharakteristik f ergibt. Berechne für dieses Tuppel
die Direktivität D1 und daraus den maximalen Leistungsgewinn -> G1. Nun
berechne die Direktivität D2 und anschließend den Gewinn G2 für das
Tupel (theta_max, phi_max+15°) oder (theta_max, phi_max-15°). Die
Differenz im Leistungsgewinn G2 [dB] - G1 [dB] kann anschließend direkt
auf den Leistungsabfall im Empfänger umgelegt werden.
Dabei wird angenommen, dass die entnehmbare Rauschleistung am
Antennenfusspunkt konstant ist und nicht von der Ausrichtung der Antenne
bzw. des Senders abhängt.
Soweit so klar. Mein Problem liegt jetzt darin, dass ich irgendwie
keinen formelmäßigen Zusammenhang zwischen der Richtcharakteristik,
Gewinn und Direktivität finde, wo ich f, ausgewertet an den jeweiligen
Tupels, direkt verwenden kann.
Welche Größe wird denn durch die Richcharakteristik f beschrieben? Ich
tippe mal auf das elektrische Feld [V/m], evtl. normalisiert auf den
Maximalwert des Feldes [1] oder die Anregungsgröße [?]. Das kann man
ohne weitere Angaben nicht sicher sagen, sollte aber dabei stehen. Wenn
das geklärt ist, weißt du auch wie es weiter in Richtung Leistungsgewinn
geht (Grundlagen, schau mal in Volakis/ Balanis etc.)
gfx schrieb:> Die Richtcharakteristik f(theta,phi) ist gegeben. Ich soll nun berechnen,> um welchen Wert sich die SNR beim Empfänger ändert, wenn die Ausrichtung> der Antenne in phi-Richtung um 15° ändert.
Welcher Antenne? Deine Übertragungsstrecke enthält zwei Antennen.
Das SNR am Empfänger hängt nicht nur von deiner Strecke zum Sender,
sondern auch von den im gesamten Raum vorhandenen Störquellen ab.
Wenn die Empfangsantenne fest ausgerichtet bleibt und nur die
Sendeantenne gedreht wird, bleiben die Störsignale gleich und nur das
Sendesignal ändert sich entsprechend dem Unterschied im Antennengewinn.
Wenn die Empfangsantenne gedreht wird, musst du über das gesamte
Störfeld, gewichtet mit dem Antennengewinn, integrieren und dazu die
Änderung des Empfangspegel vom Nutzsignales anhand des Richtdiagramms
f(theta+15°,phi)/f(theta,phi) umrechnen.
Meine letzte Antwort war leider aus Zeitgründen etwas kurz gehalten.
Wie bekomme ich jetzt die Änderung in den Antennengewinn? Der Gewinn ist
ja definiert als:
G=PLref/PLDUT*|EDUT,max|^2/|Eref,max|^2
Bzw. der richtungsabhängige Gewinn ist ja
G(theta,phi)=GREF*|fDUT|^2/|fREF|^2
Wenn ich dafür aber jetzt einsetze bekomme ich zwei Argumente mit
phi+delta_phi die ich nicht einfach auflösen kann.
Lege einfach mal deinen ganzen Formelsalat beiseite und hohle dir aus
deinem Richtdiagramm der Antenne genau zwei Werte, den vor und den nach
der Drehung, also f(phi,theta) und f(phi+15°,theta). Phi und Theta sind
dabei die Richtungswinkel zum Empfänger vor der Drehung.
Der Quotient bzw. logarithmisch die Differenz ist deine Signaländerung.
