Phasen-Peilung
So funktioniert's:
Klicke auf die Karte, um den Sender zu platzieren. Das Antennen-Array (unten in der Mitte)
misst die Phasendifferenz des eintreffenden Signals zwischen den Antennenelementen.
Daraus wird die Einfallsrichtung berechnet. Sender kann per Drag & Drop verschoben werden.
Antennen-Array
4-Element Linear Array
Phasenmessung
φ₁ - φ₂
--°
φ₂ - φ₃
--°
φ₃ - φ₄
--°
Δφ (Avg)
--°
Berechnete Richtung
--°
(0° = Senkrecht zur Array-Achse)
Funktionsweise der Phasen-Peilung
Das Prinzip
Wenn eine elektromagnetische Welle schräg auf ein Antennen-Array trifft, erreicht sie die einzelnen Antennenelemente zu unterschiedlichen Zeitpunkten. Dies führt zu einer messbaren Phasendifferenz zwischen den Empfangssignalen.
Δφ = (2π × d × sin(θ)) / λ
θ = arcsin((Δφ × λ) / (2π × d))
θ = arcsin((Δφ × λ) / (2π × d))
Dabei ist:
- Δφ = Phasendifferenz zwischen benachbarten Antennen
- d = Abstand zwischen den Antennenelementen
- λ = Wellenlänge des Signals
- θ = Einfallswinkel (0° = senkrecht zum Array)
Optimaler Antennenabstand
Der Abstand zwischen den Antennenelementen ist kritisch:
- d = 0.5λ: Optimal – eindeutige Peilung im Bereich ±90°
- d < 0.5λ: Geringere Genauigkeit, aber eindeutig
- d > 0.5λ: Höhere Genauigkeit, aber Mehrdeutigkeiten (Grating Lobes)
Anwendungen
- Phased Array Radar: Elektronische Strahlschwenkung
- Mobilfunk: Beamforming in 5G-Basisstationen
- Radioastronomie: Interferometer für hochauflösende Beobachtungen
- Militärische Peilsysteme: Präzise und schnelle Richtungsbestimmung
Vorteile gegenüber mechanischer Peilung
- Keine beweglichen Teile – sofortige Peilung
- Sehr hohe Genauigkeit möglich
- Kann mehrere Signale gleichzeitig peilen
- Digital verarbeitbar (DSP)