SAR-Antennen werden kleiner
SAR sind eine Form der Radarbildgebung, die die Bewegung zwischen einer Antenne und der Erdoberfläche nutzt, um eine feinere räumliche Auflösung zu liefern. Distinktive Signaländerungen werden erreicht, wenn Impulse von Funkwellen von der Antenne gesendet werden, die auf einem Satelliten oder Flugzeug montiert ist. Dies ist eine besonders nützliche Form der Bildgebung bei bewölktem Himmel, wenn die optische Bildgebung unwirksam ist. Die Verwendung von integrierter photonischer Schaltungstechnik beim Beamforming ermöglicht eine Verbesserungen in Größe, Masse und Energieverbrauch von Antennen. Die Forscher des Projekts GAIA (Photonics front-end for next-generation SAR applications) unterstützten integrierte Optik, Photonil-Front-Ends für verschiedene Antennenelemente zu entwerfen. Der resultierende Entwurf war ein modules True-time-delay-Antennensystem, bei dem der Strahl zur gewünschten Winkelposition gesteuert wird. Hierfür wird die optische Verzögerung jedes abstrahlenden Antennenelements in einer photonischen integrierten Schaltung eingestellt, sowohl im Sende- als auch im Empfangsmodus. Dieses neue photonisch gesteuerte Antennensystem bildete die Grundlage einer großen, entfaltbaren SAR-Antenne. Die Forscher konnten die optische monolithische Technologie mit verlustarmen Wellenleitern (weniger als 0,1 dB/cm) und verlustarmer Faser-Chip-Kopplung entwerfen. Das kompakte Design half, Zeitverzögerungen zwischen Signalen, die an zwei verschiedenen Positionen empfangen wurden, im Bereich von Hunderten von Pikosekunden zu erreichen. Außerdem verwendeten die Forscher Systeme mit optischer Verzögerungslinie, was die Leistung von Sendern und Empfängern verbesserte. Die Projektaktivitäten von GAIA übersteigen den aktuellen Stand der Technik in der Antennentechnik für SAR-Anwendungen, reduzieren Masse und Größe und senken so die Kosten. Die neue SAR-Antennentechnologie für künftige Erdbeobachtungsmissionen sollte Europa helfen, mit dem Kopernikus-Programm eine führende Position zu behalten.
Schlüsselbegriffe
Antennen, integrierte Optik, synthetische Antennen-Radare, Photonik, GAIA
