Die Fraunhofer-Gesellschaft (www.iis.fraunhofer.de) betreibt in Deutschland derzeit 76 Institute und Forschungseinrichtungen und ist die weltweit führende Organisation für anwendungs-orientierte Forschung. Rund 30 800 Mitarbeitende erarbeiten das jährliche Forschungsvolumen von 3 Milliarden Euro.
Das Fraunhofer IIS mit seiner Abteilung »HF- und Satellitenkommunikationssysteme« arbeitet im Bereich Design, Implementierung und Test von HF- und Mikrowellensystemen. Darüber hinaus konzentrieren wir uns auch auf Hochgeschwindigkeits-Signalverarbeitungsplattformen für die HF-Kommunikation sowie IoT über Satelliten. Unsere Erfahrung umfasst den Entwurf und die Implementierung von Satellitenkommunikationssystemen unter Berücksichtigung der gesamten physikalischen Signalverarbeitung, im analogen und digitalen Bereich, mit Hilfe von Mikroprozessoren oder FPGA.
In den letzten Jahren hat der Einsatz von Nanosatelliten, auch bekannt als CubeSats, für eine Vielzahl von Anwendungen, wie beispielsweise Kommunikation und Erdbeobachtung erheblich zugenommen. Diese kleinen, leichten Satelliten, die in der Regel weniger als 10 Kilogramm wiegen, bieten viele Vorteile gegenüber herkömmlichen größeren Satelliten, darunter niedrigere Kosten und kürzere Entwicklungszeiten. Dies resultiert in einer einfacheren Zugänglichkeit des Weltraums. Für eine größtmögliche Flexibilität der Anwendung ist die Integration von phasengesteuerten Gruppenantennen in den begrenzten Bauraum notwendig, aber herausfordernd. Solch eine Gruppenantenne besteht aus Einzelelementen, die jeweils passende Abstrahleigenschaften aufweisen müssen und einem Speisenetzwerk, welches die Einzelelemente geschickt verschaltet und so ermöglicht die Antennenkeule elektronisch zu schwenken. Nebenbei muss eine passende Aufbau- und Verbindungstechnik gewählt werden, die es ermöglicht die Antenne kostengünstig aufzubauen und eine zuverlässige Funktionalität nach dem Start im Weltraum gewährleistet.
Im Rahmen dieser Arbeit soll eine dual polarisierte (RHCP & LHCP) S-Band Antennengruppe für einen 6U Kleinstsatelliten (Abmessungen des Satelliten ca. 30cm*20cm*10cm) entworfen werden. Dabei ist eine zirkulare Polarisation für das Senden und die zweite zirkulare Polarisation für den Empfang vorgesehen. Die Hauptkeule der Antennengruppe soll sowohl für den Empfangs als auch für Sendebetrieb in vorgegebenen Grenzen elektronisch geschwenkt werden können. Der Entwurf soll mit modernen 3D Feldsimulatoren durchgeführt werden. Hierbei soll auch der Einfluss des Cubesats berücksichtigt werden. Anschließend soll die Antenne gefertigt und in der Antennenmesshalle des Fraunhofer IIS getestet werden. Auch hier soll der Einfluss des Satelliten durch eine Dummy-Struktur berücksichtigt werden.
Du findest die Kombination aus Forschung und Praxis spannend und möchtest Dich im Bereich der Antennenmessung weiterentwickeln?
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