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%9.   Phasengesteuerte Antennen %<'FontWeight',MSVTITLWEIGHT,'FontSize',MSVTITLSIZE,'Color',MSVTITLCOLOR>
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% Die Funktion  {\fontname{Courier}group}  erlaubt die Ansteuerung der einzelnen Subsysteme mit unterschiedlichen 
% Phasen.  Damit ist die Modellierung von phasengesteuerten Antennen mglich.  Als Beispiel 
% dient hier die zufllige Anordnung von Dipolen in einer Kugel:
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n   = 30;                         % Anzahl der Dipole
f   = 145;                        % Betriebsfrequenz in Hz
c   = 299.792458;                 % Lichtgeschwindigkeit in m/Mikrosekunde
la  = c/f;                        % Wellenlnge
d   = 1;                          % Dichte: Dipole/Wellenlnge^3
r   = (3*n/(4*pi*d))^(1/3) * la;  % Radius der Antennenkugel
xyz = 2*r*rand(4*n,3) - r;        % 4n Zufallspositionen im Wrfel    
rr  = sqrt(xyz(:,1).^2 + xyz(:,2).^2 + xyz(:,3).^2); % Abstand vom Ursprung
xyz = xyz(rr<r,:);                % nur Positionen innerhalb der Kugel
xyz = xyz(1:n,:);                 % nur n Positionen
pa  = group(dipole(c/f/2),xyz,1);
antgraph(pa);
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% Nachdem diese Antenne aufgebaut bzw. hier durch Anklicken des obigen Matlab-Skriptes 
% als Antennenstruktur  {\fontname{Courier}pa}  definiert wurde, kann man durch passende Wahl der  {\fontname{Courier}n}  Phasen die 
% Richtung der Strahlkeule beliebig einstellen.  Da hier alle Dipole parallel zur y-Achse
% ausgerichtet sind, knnen Strahlrichtungen innerhalb eines Kegels der Weite  30  um die 
% y-Achse nicht realisiert werden:
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% Hier Azimut variiert bei Elevation 0:
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%% Voriger CodeBlock definiert die Antenne in der Variablen pa (nicht "clear workspace"!)
el = 0;  f = 145;
for az=-60:15:+60,  rph(setphase(pa,az,el,f),f); end
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% Hier Elevation variiert bei Azimut 0:
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az = 0;  f = 145;
for el=0:15:180,  rpv(setphase(pa,az,el,f),f); end
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% Regelmssige Anordnungen der Dipole im 3D-Gitter sind ungnstig, weil die Phasenverschiebungen 
% fr die Dipole dann fr eine gegebene Strahlrichtung ebenfalls diese Regelmssigkeit aufweisen 
% und dadurch auch fr andere Richtungen optimal sein knnen.  Die Nebenzipfelunterdrckung ist 
% deshalb nicht gut:
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n   = 3;                          % Kantenlnge des Wrfels
n2  = (n-1)/2;                    % 
f   = 145;                        % Betriebsfrequenz in Hz
c   = 299.792458;                 % Lichtgeschwindigkeit in m/Mikrosekunde
la  = c/f;                        % Wellenlnge
d   = 0.85;                       % Abstand der Dipole in Einheiten der Wellenlnge
xyz = [];
for ii=0:n-1 
   for j=0:n-1 
      for k=0:n-1  
         xyz(1+k+n*(j+n*ii),:) = la*d*([ii j k]-n2); 
      end
   end
end
pa  = group(dipole(c/f/2),xyz,1);
antgraph(pa);
for az=-45:15:+45,  rph(setphase(pa,az,0,f),f); end
%
%% In obigem CodeBlock Variable  d  beliebig ndern, dann RUN drcken.
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% Leider sind die NEC2-Programme so konfiguriert, dass maximal 31 Segmente gespeist werden 
% knnen.  Eine Simulation von phasengesteuerten Antennen mit mehr als 31 Elementen gelingt 
% deshalb nicht.
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% Baut man Gruppen aus Antennen zusammen, die ihrerseits schon eine Richtwirkung haben, so 
% lsst sich die Strahlungskeule nur innerhalb der Keule der Einzelantennen steuern.  Wir 
% nutzen dies fr eine EME-Gruppe:
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% Es sollen  4  12-Element-Gruppen nebeneinander realisiert werden mit Phasensteuerung:
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n   = 4;
dy  = 2.5;
d   = (0:(n-1))*dy;
ant = group(gr12,[0 d(1) 0; 0 d(2) 0; 0 d(3) 0; 0 d(4) 0]);
antgraph(ant);
for w=0:5:30  
   c = exp(-i*pi*w/180); 
   rph(group(gr12,[0 d(1) 0; 0 d(2) 0; 0 d(3) 0; 0 d(4) 0],c.^d),144); 
end
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% Auch hier hilft eine etwas unregelmssige Anordnung gegen zu starke Nebenzipfel.  Der 
% Gewinn ist aber trotz der um  {\fontname{Courier}2.50m}  grsseren Ausdehnung nicht besser.
% (siehe  14. Beispiele:  Spanndrahtantenne fr EME)
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d = [0.00 2.42 5.56 10.00];
ant = group(gr12,[0 d(1) 0; 0 d(2) 0; 0 d(3) 0; 0 d(4) 0]);
antgraph(ant);
for w=0:5:30  
   c = exp(-i*pi*w/180); 
   rph(group(gr12,[0 d(1) 0; 0 d(2) 0; 0 d(3) 0; 0 d(4) 0],c.^d),144); 
end
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% Bei gleichen Abmessungen ist es dann besser, 5 Gruppen zu nehmen:
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n   = 5;
dy  = 2.5;
d   = (0:(n-1))*dy;
ant = group(gr12,[0 d(1) 0; 0 d(2) 0; 0 d(3) 0; 0 d(4) 0; 0 d(5) 0]);
antgraph(ant);
for w=0:5:30  
   c = exp(-i*pi*w/180); 
   rph(group(gr12,[0 d(1) 0; 0 d(2) 0; 0 d(3) 0; 0 d(4) 0; 0 d(5) 0],c.^d),144); 
end
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% Die Antenne soll verspannt werden parallel zur Erdachse.  Die Phasensteuerung wirkt dann 
% in der Deklination um  \pm20 .  In Rektaszension gilt dagegen die hier als Vertikaldigramm 
% bezeichnete relativ breite Strahlungskeule:
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rpv(ant,144);
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% Die Antenne braucht man nur jede Stunde um  {\fontname{Courier}15}  um die Spannachse zu verdrehen.  Hohe 
% Genauigkeit wird hier nicht gefordert.  Leichte Verwindungen der Spann-Konstruktion sind 
% zulssig
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% Die Speisung der Antennen ist besonders einfach, wenn anstelle der 12-Gruppe die 
% 20-Gruppe verwendet wird.  Denn die einzelne Gruppe kann dann ohne nennenswerte 
% Verluste ber  {\fontname{Courier}400 \Omega-}Bandkabel versorgt werden.  Auch die Phasensteuerung erfolgt 
% durch Einfgung entsprechender Kabelstcke.  Die Parallelschaltung aller Kabel liefert 
% am Verteiler bei 4  20-Gruppen etwa  {\fontname{Courier}90 \Omega} , bei 5  12-Gruppen etwa  {\fontname{Courier}70 \Omega} .  Letzteres 
% lsst sich sehr gut an das  {\fontname{Courier}50 \Omega-}Speisekabel anpassen durch ein  {\fontname{Courier}\lambda/4-}Kabelstck von 
% {\fontname{Courier}60 \Omega} .
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