LARISSA-III - Laserstrahlbasierte Übertragung von phasenkritischen Hochfrequenzmesssignalen bewegter Mess-Plattformen und spezieller Nahfeld-Fernfeld Transformation für den Einsatz in der Antennenmesstechnik

Abstract

Mit LARISSA-III konnten die in den Vorgängervorhaben entwickelten kritischen Schlüsseltechnologien zur drohnenbasierten Nahfeldvermessung von großen Antennen im Outdoorbereich auf die Systemebene übertragen und somit mit einem entsprechenden Messsystem erfolgreich eingesetzt werden. Da die ursprünglich angedachte laserbasierte kohärente Übertragung von Hochfrequenzsignalen nicht zur Verfügung stand, wurde der Schwerpunkt auf phasenkohärente Messungen mit Koaxialkabeln bis hin zu Frequenzen im X-Band und auf die Weiterentwicklung der entsprechenden kohärenten und auch teilkohärenten Feldtransformationen verlagert, wodurch sehr beeindruckende Ergebnisse bei beachtlich geringen Messzeiten erzielt werden konnten. In weiteren Arbeitspaketen wurden wesentliche Erkenntnisse zu den Themen Teilflächenvermessung, Unterabtastung, sowie zur Verwendung leichter, kalibrationsfreier Nahfeldproben gewonnen, die zeitnah in einschlägige Messkampagnen für große Testobjekte im Innen- und Außenraum eingebracht werden können. Die in LARISSA-II erstmals experimentell durchgeführte drohnenbasierte Vermessung einer 15 m-Bodenstationsantenne des GSOC in Weilheim konnte in LARISSA-III mit insgesamt fünf Messkampagnen an der 30 m-Antenne vertieft und weiter optimiert werden. Die Herausforderungen lagen dabei vor allem bei den höheren Frequenzen sowie dem sehr großen Messobjekt mit 30 m Durchmesser, aber auch in den Bereichen Alignment, Kalibrierung, Unterdrückung von Störungen aus dem Umfeld, alternative Sondenkonzepte unter Vermeidung aufwendiger Kalibrierungen, Reduktion der von den Nahfeld-Fernfeld Transformationen geforderten notwendigen Messpunktdichten und Steigerung der Drohnenanforderungen hinsichtlich längerer Flugdauer und Lagestabilität vor allem hinsichtlich Windverwirbelungen an der Testantenne. Die erzielte Genauigkeit der Ergebnisse weckt die Hoffnung, dass mit überschaubarem Aufwand in naher bis mittlerer Zukunft ein Mess-Service angeboten werden kann.