Antennendesign der nächsten Generation: Materialien und Verfahren eröffnen neue Möglichkeiten für Gewichts- und Kosteneinsparungen

Abstrakt

Bei Militäreinsätzen werden nicht nur in der Luft, sondern auch für Boden- und Unterwassermissionen immer mehr unbemannte Fahrzeuge eingesetzt. Moderne Antennendesigns mit ihrer reduzierten Antennengröße, der höheren Konformität und ihrem geringeren Gewicht können die Kraftstoffeffizienz der Fahrzeuge verbessern. Bei unbemannten Luftfahrzeugen ist die Stationszeit ein entscheidender Einsatzparameter, der direkt vom Ladegewicht und der Aerodynamik abhängt. Bei unbemannten Bodenfahrzeugen verringert eine höhere Antennenkonformität die Wahrscheinlichkeit versehentlicher Schäden, wie sie bei nach außen vorstehenden Antennen auftreten.

Designer wollen kleinere, leistungsfähigere UAVs, deshalb erfordern die SWaP-C-Anforderungen (Größe, Gewicht, Leistung und Kosten) kleinere, leichtere und leistungseffizientere Komponenten und Subsysteme, die mit modernen Herstellungsverfahren hergestellt werden. Mit jedem Subsystem, das man einer SWaP-C-Optimierung unterzieht, können die kleinen Einsparungen bei Subsystemen zu deutlichen Einsparungen bei der Plattform führen.

Jüngste Fortschritte bei Material- und Herstellungstechnologien machen jetzt kleinere, leichtere Antennendesigns mit geringerem aerodynamischem Widerstand und geringeren Kosten möglich. Wichtige Innovationen beeinflussen die Antennendesigns der nächsten Generation. Dazu gehören Verbundmaterialien und neue, selektive Metallbeschichtungsprozesse. Diese Innovationen ermöglichen in ihrer Kombination die kosteneffektive Realisierung dreidimensionaler Antennen, die mechanisch robust sind und rauen Umgebungsbedingungen widerstehen können.  Neu veröffentlicht aus Aerospace and Defense Technology (Mai 2014)