Wellenausbreitung: Grundlagen ? Modelle ? Messtechnik ? Verfahren (german Edition)

Das Lehrbuch vermittelt dem Leser grundlegende Kenntnisse über das, was zwischen Sende- und Empfangsantenne geschieht, da sie für eine plangemäße Funktion entscheidend sind. Die Wellenausbreitung bestimmt maßgebend die Übertragungsverfahren in der Funkkommunikation und beeinflusst in vielen anderen HF-Anwendungen die Systemauslegung. Ziel des Buches ist, dem Leser diese Kenntnisse zu vermitteln sowie ihn in die Lage zu versetzen, Probleme und Möglichkeiten in Zusammenhang mit der Wellenausbreitung zu verstehen und beurteilen zu können. Die zweite Auflage wurde sorgfältig überarbeitet und teilweise deutlich ergänzt. Weitere Beispiele zur Erläuterung der Theorie wurden eingefügt. Vorwort 5 Inhaltsverzeichnis 7 Über den Autor 10 1 Einleitung 11 1.1 Bezeichnungen, Eigenschaften und Anwendungen technisch genutzter Frequenzen 12 1.2 Wellenausbreitung in verschiedenen Höhen 14 1.3 Frequenzen für Rund- oder Richtstrahlung 15 Literatur 17 2 Physikalische Eigenschaften von Übertragungsmedien 18 2.1 Grenzflächen: Reflexion und Transmission 18 2.2 Reflexion und Transmission bei geschichteten Medien 22 2.3 Streuung an rauen Oberflächen 33 2.4 Streuung an einer kleinen ebenen Fläche 35 2.5 Beugung an einer Kante 38 2.6 Wellenausbreitung in der Atmosphäre 42 2.7 Wellenausbreitung in der Ionosphäre 52 Literatur 63 3 Mehrwegeausbreitung 65 3.1 Zweiwegeausbreitung 65 3.2 Kanalimpulsantwort und abgeleitete Größen bei Mehrwegeausbreitung 69 Literatur 85 4 Modellierung von Funkkanälen 86 4.1 Empirische Kanalmodelle 87 4.2 Deterministische Kanalmodelle 92 Literatur 101 5 Messverfahren für den Übertragungskanal 103 5.1 Schmalbandmessung 103 5.2 Breitbandmessung 104 Literatur 112 6 Bestimmung der Richtung einfallender Wellen durch Peilung 113 6.1 Klassische Peilverfahren 114 6.2 Peilung mit Gruppenantennen 122 Literatur 137 7 Mehrantennensysteme im Mobilfunk 138 7.1 Klassische Antennendiversität 138 7.2 Räumliche Entzerrung (MIMO) 141 7.3 Korrelation der Antennencharakteristiken 154 7.4 Kalibrierung von MIMO-Systemen 159 7.5 Video-Demonstration der räumlichen Entzerrung 164 Literatur 168 8 Anhang 170 8.1 Antennen im System 170 8.2 Mikrowellenradiometrie 179 8.3 Reflexion und Transmission in Vektoralgebra 183 8.4 Wiener Filter 185 8.5 Matrixalgebra 186 Literatur 188 Sachverzeichnis 189 Die Wellenausbreitung bestimmt maßgebend die Übertragungsverfahren in der Funkkommunikation und beeinflusst in vielen anderen HF-Anwendungen die Systemauslegung. Grundlegende Kenntnisse über das, was zwischen Sende- und Empfangsantenne geschieht, sind deshalb für eine plangemäße Funktion entscheidend. Ziel des Buches ist, dem Leser diese Kenntnisse zu vermitteln sowie ihn in die Lage zu versetzen, Probleme und Möglichkeiten in Zusammenhang mit der Wellenausbreitung zu verstehen und beurteilen zu können. Die zweite Auflage wurde sorgfältig überarbeitet und teilweise deutlich ergänzt. Weitere Beispiele zur Erläuterung der Theorie wurden eingefügt. Der Inhalt Reflexion, Transmission, Beugung und Streuung Troposphäre und Ionosphäre Mehrwegeausbreitung, Kanalmodellierung Messverfahren von Funkkanälen Peiltechnik incl. MUSIC und ESPRIT Mehrantennensysteme im Mobilfunk (MIMO) Räumliche Entzerrung (Zero-Forcing, Matched-Filter, MMSE) Die Zielgruppen Studierende der Nachrichten- und Hochfrequenztechnik Entwicklungsingenieure im Bereich der Funkkommunikation, Radar- und Antennentechnik Der Autor Prof. Dr.-Ing. Bernhard Rembold war Lehrstuhlinhaber und Leiter des Instituts für Hochfrequenztechnik an der RWTH Aachen. Davor war er bei AEG Telefunken und Nachfolgeorganisationen zunächst in der Vorentwicklung Millimeterwellentechnik und dann als Entwicklungsleiter in verschiedenen HF-Geschäftsfeldern (Hochleistungssender, Mobilfunk und Funkaufklärung) tätig. Er hat an der RWTH-Aachen und an der TU Darmstadt Nachrichten- und Hochfrequenztechnik studiert und bei Prof. Zinke promoviert Front Matter....Pages I-XI Einleitung....Pages 1-7 Physikalische Eigenschaften von Übertragungsmedien....Pages 9-55 Mehrwegeausbreitung....Pages 57-77 Modellierung von Funkkanälen....Pages 79-95 Messverfahren für den Übertragungskanal....Pages 97-106 Bestimmung der Richtung einfallender Wellen durch Peilung....Pages 107-131 Mehrantennensysteme im Mobilfunk....Pages 133-164 Anhang....Pages 165-183 Back Matter....Pages 185-187 Ziel des Buches ist, dem Leser diese Kenntnisse zu vermitteln sowie ihn in die Lage zu versetzen, Probleme und Moeglichkeiten in Zusammenhang mit der Wellenausbreitung zu verstehen und beurteilen zu koennen.Die zweite Auflage wurde sorgfaltig uberarbeitet und teilweise deutlich erganzt.