Sazegar, M: Phasedarray-Antennen mit integrierten Phasenschi

Antennen mit elektronischer Strahlschwenkung gelten als Schlüsselkomponenten in Systemen zur breitbandigen Satellitenkommunikation. Eine der wichtigsten Einschränkungen für die breite kommerzielle Nutzung solcher Antennensysteme ist der Kostenfaktor, der vor allem auf das Fehlen kostengünstiger Verfahren zur Realisierung der benötigten steuerbaren Phasenschieber zurückzuführen ist. In dieser Arbeit wird die Eignung steuerbarer Hochfrequenzkomponenten auf Basis ferroelektrischer Dickschichten als eine kostengünstige Technologie für elektronisch steuerbare Antennen untersucht. Des Weiteren werden neuartige technologische Lösungen zur Verringerung des Herstellungsaufwandes kompletter Antennenschaltungen vorgestellt.Die in dieser Arbeit verwendete Keramik, Barium-Strontium-Titanat (BST), ist ein ferroelektrisches Material, dessen Permittivität sich durch Anlegen eines elektrostatischen Feldes kontinuierlich verändern lässt. Dies ermöglicht die Realisierung von Leitungen mit einstellbarer Wellenzahl und steuerbaren Kondensatoren, sog. Varaktoren, für Mikrowellenschaltungen bis ca. 20GHz. Zur Herstellung von BST-Dickschichtkomponenten eignen sich vor allem Druckverfahren wie das Siebdruck- und das Tintenstrahldruckverfahren (engl. Inkjet Printing). Das bereits erprobte Siebdruckverfahren wurde in dieser Arbeit zur Herstellung von Dickschichten für Phasenschieber und steuerbare Antennen verwendet. Weiterhin wurde das Tintenstrahldruckverfahren erstmalig zur Herstellung von Dickschichtkomponenten in einer integrierten Phasenschieberschaltung erfolgreich eingesetzt. Dieses Verfahren zeichnet sich vor allem durch die hohe Flexibilität und die Eignung für selektives Drucken aus.Zur Abschätzung des Einsatzpotentials von BST-Dickschichtkomponenten für die Realisierung von kosteneffektiven phasengesteuerten Gruppenantennen wurden sowohl verschiedene Antennenkonzepte als auch