Studio preliminare sintesi sistemi radianti per RBS: progettazione di array dual band e simulazioni con Feko

UNIVERSITY

OF TRENTO

DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA E SCIENZA DELL’INFORMAZIONE

38050 Povo – Trento (Italy), Via Sommarive 14

http://www.disi.unitn.it

S

TUDIO

P

RELIMINARE

S

INTESI

S

ISTEMI

R

ADIANTI PER

RBS

–

P

ROGETTAZIONE DI

A

RRAY

D

UAL

B

AND E SIMULAZIONI CON

FEKO

A. Massa, and ElediaLab

November 2008

Information andCommuni ation Te hnologyDept.

UniversityofTrento

ViaSommarive14,38050Trento, ITALY

Phone+390461882057Fax+390461882093

E-mail: andrea.massaing.unitn.it

DIT-PRJ-08-037

Studio Preliminare Sintesi Sistemi Radianti per RBS

Report N. 02-06

Progettazione di array Dual Band e simulazioni on

FEKO

Authors ELEDIA Group

Version 1.0

Do umentState Draft

A ess Condential

Date November14,2008(14-11-08)

1 Simulazionedi array ideale non equispaziato on elementiideali perRBS 2

2 Test ase 4

2.1 Test ase1 . . . 4

1 Simulazione di array ideale non equispaziato on elementi ideali per

RBS

Inquestafasediprogettosisono onsiderateleseguentiipotesi

ˆ elementiradiantipuntiformi ideali(lineadi orrenteinnitesima)

ˆ utilizzodi 12elementiradianti

ˆ diversipianidimassa onsiderati

 pianodimassainnito

 pianodimassanitodi dimensioni

1.5 × 0.3

madistanza

d

daglielementi(diversi asi onsiderati)

ˆ utilizzo dei pesi e posizioni ottime dedotte nel aso ideale ( ioè onelementi puntiformi ideali, in assenza di

mutual ouplingedipianodimassa), onsiderando omeantennadiriferimentolaKATHREIN742264

ˆ onfronto onleprestazionidellaKATHREIN742264

Sonoriportati,pertuttii asidi interesse:

ˆ lunghezzadell'array(distanzatrai entrideglielementiradianti)

L

inmetri

ˆ diagrammadi radiazione

P

(θ, φ)

al olatomedianteFEKO,erelative aratteristi he:

 halfpowerbeamwidth (HPBW)ingradinel asoidealeenellesimulazioni onilpianodimassanito

 posizionedelprimo nulloneldiagrammadiradiazione

θ

n

 sidelobelevel(SLL)indBnel asoideale enellesimulazioni onil pianodi massa

 guadagnoGindBinel asoidealeenellesimulazioni onilpianodimassa

ˆ tapere ien y

ǫ

T

denito ome

ǫ

T

=

|

P

a

n

|

2

FBR

=

P(θ = 90, φ = 0)

P

(θ = 90, φ = 180)

2.1 Test ase 1 Obiettivi: ˆ SLL ELEDIA

≈

SLL KATHREIN ˆ L ELEDIA <<L KATHREIN ˆ HPBW ELEDIA

≈

HPBW KATHREIN Risultati:

Parametro 742264 IDEAL innite groundplane innite groundplane nitegroundplane nitegroundplane (free spa e)

d

= 0.04166

d

= 0.08333

d

= 0.04166

d

= 0.08333

(

λ

4

1.8GHz) (

λ

4

0.9GHz) (

λ

4

1.8GHz) (

λ

4

0.9GHz)

L

[m℄ 1.316 0.911 = = = = HPBW900MHz[deg℄ 14.5 16.9 = = 16.2 HPBW1800MHz[deg℄ 7.2 8.2 = = 6.5

θn

900MHz[deg℄ unknown 20 = = 20

θ

n

1800MHz[deg℄ unknown 10 = = 10 SLL900MHz[dB℄ 14 14 = = 14.5 SLL1800MHz[dB℄ 16 16 = = 16.1

G

900MHz[dBi℄ 14 9.39 13.1 15.1

G

1800MHz[dBi℄ 17 12.1 15.8 17.5

ǫT

900MHz unknown 0.411 = = = =

ǫ

T

1800MHz unknown 0.512 = = = = FBR 900MHz[dB℄ 26

∞

∞

∞

18 FBR1800MHz[dB℄ 25

∞

∞

∞

25.3 5

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

0

-10

-20

-30

-40

-30

-20

-10

0

dB

θ

= 0

θ

= 30

θ

= 60

θ

= 90

θ

= 120

θ

= 150

θ

= 180

P(

θ

,

φ

=0), no groundplane

P(

θ

,

φ

=0), infinite plane at d=

λ

/4 at 900 MHz, FEKO

P(

θ

,

φ

=0), finite plane at d=

λ

/4 at 900 MHz, FEKO

Fig. 1. TestCase1: diagramma diradiazionea900MHzottenutoper

φ

= 0

in assenzadelpianodimassa eper pianodimassa nitoa

d

= 0.08333

m(

λ

4

0.9GHz).

Fig. 1. TestCase1: funzionedi guadagno

G

· P (θ, φ)

a900MHzin assenzadelpianodimassa(sinistra)edin

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

0

-10

-20

-30

-40

-30

-20

-10

0

dB

θ

= 0

θ

= 30

θ

= 60

θ

= 90

θ

= 120

θ

= 150

θ

= 180

P(

θ

,

φ

=0), no groundplane

P(

θ

,

φ

=0), infinite plane at d=

λ

/4 at 1800 MHz, FEKO

P(

θ

,

φ

=0), finite plane at d=

λ

/4 at 1800 MHz, FEKO

Fig. 1. Test Case1: diagrammadiradiazionea1800MHzottenutoper

φ

= 0

in assenzadelpianodimassaeper pianodimassa nitoa

d

= 0.04166

m(

λ

4

1.8GHz).

Fig. 1. TestCase1: funzione diguadagno

G

· P (θ, φ)

a1800MHzinassenzadelpianodi massa(sinistra)edin presenzadelpianodimassa nito(destra)a

d

= 0.04166

m (

λ