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An Adaptive Calibration and Beamforming Technique for a GEO Satellite Data Relay

Winterstein, Andreas und Greda, Lukasz (2017) An Adaptive Calibration and Beamforming Technique for a GEO Satellite Data Relay. International Journal of Satellite Communications and Networking, 36 (2), Seiten 207-219. Wiley. doi: 10.1002/sat.1213. ISSN 1542-0973.

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1MB

Offizielle URL: http://dx.doi.org/10.1002/sat.1213

Kurzfassung

High throughput data links from low earth orbit (LEO) satellites through a geostationary orbit (GEO) satellite data relay have been proposed to increase the available contact times to ground stations. Exact antenna beam pointing and tracking of moving targets are thereby key requirements for the relay satellite. In this work we propose an adaptive calibration and beamforming methodology based on least mean squares (LMS) which is suitable for a GEO data relais. The target System consists of the combination of a high gain reflector fed by a digitally steerable patch antenna array. The proposed method is first presented by numerical co-simulation of the antenna and the calibration algorithm. The results are then validated in an outdoor experimental setup with all digital signal processing implemented in a field-programmable gate array (FPGA). We demonstrate the tracking ability and pointing performance of the digitally enhanced reflector antenna with gain fluctuations smaller than 3 dB over a field of view of 2.9°. The demonstrated performance shows that the digitally enhanced reflector antenna is a suitable candidate for long distance space communications.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/119441/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:An Adaptive Calibration and Beamforming Technique for a GEO Satellite Data Relay
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Winterstein, AndreasIKNNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Greda, LukaszNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:23 Mai 2017
Erschienen in:International Journal of Satellite Communications and Networking
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:36
DOI:10.1002/sat.1213
Seitenbereich:Seiten 207-219
Verlag:Wiley
ISSN:1542-0973
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Satellite communication, calibration, least mean squares, adaptive beamforming, FPGA, reflector antenna
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HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Kommunikation und Navigation
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R KN - Kommunikation und Navigation
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Vorhaben Multimedia Satellitennetze (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Kommunikation und Navigation > Navigation
Hinterlegt von: Winterstein, Dr.-Ing. Andreas
Hinterlegt am:21 Mär 2018 13:49
Letzte Änderung:02 Nov 2023 14:40

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