Hallo Im Rahmen meiner Masterarbeit soll ich den Radarquerschnitt von Objekten vermessen. Bisher stelle ich mir das ganze so vor Modelle von einer Groesse von 20 bis 50 cm mit einem continous wave Sender zu bestrahlen und mit einem Empfaenger der moeglichst nur die Intensitaet der elektromagnetischen Strahlung in einem kleinen Punkt aufnehmen soll an verschiedenen Raumpunkten zu vermessen um daraus eine 3D Grafik zu erstellen die den Radarquerschnitt zeigt. Im Prinzip darf es auch ein Impulsradar sein, ich muss dabei keine Zeiten messen sondern nur die Intensitaet an verschiedenen Raumpunkten. Da die Messung indoor stattfinden soll kann ich den Empfaenger leider nicht weiter als 5m vom Objekt entfernt aufstellen. Hat jemand eine Idee welche Sender / Empfaenger ich fuer einen guenstigen Versuchsaufbau (ca. 500 Euro) verwenden koennte? Grundsaetzlich bin ich auch fuer andere Loesungsvorschlaege offen. Beste Gruesse Stephan
Hallo Stephan, das Thema ist sehr interessant. Wenn Du keine weiteren Vorgaben hast, würde ich auf die Entwicklung von Sender und Empfänger verzichten. Der Aufwand ist enorm, für eine Masterarbeit vielleicht zu groß. (5m zum Ziel >> TX Puls im Nanosekunden bereich) Wenn Du einen ZVA hast, hilft der folgende Link vielleicht: www2.rohde-schwarz.com/file_10611/1MA127_1e.pdf (Ist etwas größer, Seite 56 ist für Dich spannend) Gruß Clemens
"5m zum Ziel >> TX Puls im Nanosekunden bereich" Er will doch CW senden? Klaus.
Stephan schrieb: > Im Rahmen meiner Masterarbeit soll ich den Radarquerschnitt von Objekten > vermessen. Hi, Stephan, "Server currently not available because of update" bekomme ich gerade angezeigt beim Versuch, auf "http://www.patentfamily.de" nach "Radar Cross Section" und "Measurement" zu suchen. Ich wette einen Kasten Sekt, dort findest Du eine Menge Anregungen. Ciao Wolfgang Horn
Ja. Das guenstigste waeren einen Satz Hoernchen, dazu einen Synthesizer. Um unerwuenschte Reflexionen zu vermeiden muss man allenfalls modulieren.
Danke fuer die bisherigen Beitraege. Den Artikel von Rohde und Schwarz finde ich sehr gut, man erfaehrt doch einiges ueber aktuelle Radarsysteme. Ob hier ein ZVA irgendwo bereits vorhanden ist muss ich noch rausfinden. Wenn ja dann ist das wohl die schnellste und einfachste Loesung um den RCS zu vermessen. Was kostet denn so ein ZVA? Ich schaetze mal mehr als ein gutes digital Oszi ( >20.000E) da der Absatz nicht so gross ist. Auf Patentfamily konnte ich noch nicht nachsehen; Seite nicht erreichbar. @hacky waere nett wenn du deinen Beitrag noch etwas genauer ausformulieren koenntest, am besten mit einem link zu einem "Hoernchen" und Synthesizer. Bin in der RF Themtik noch nicht so bewandert und wenn man (RF) Hoernchen in Google eingibt findet man nur Gebaeck. Was ist denn der Fachausdruck dafuer Richtantenne? Beste Gruesse Stephan
Ein ZVA kostet 100 000 Euro aufwärts, kommt immer auf den Frequenzbereich an. Durch brauchst nicht unbedingt einen ZVA, im wesentlichen tut es jeder halbwegs moderne Netzworkanalyser, asu dem du die Daten elektronisch rausbekommst. Was du meiner Ansicht nach aber brauchst ist ein Positioner ( wenn du dei RCS aus verschiedenen Richtungen messen willst) und eine Absorberkammer, da du sonst die RCS von deiner umgebung mitmisst. Als Antennen sind wie vorgeschlagen Hornantennen sinnvoll zb. von RF Spin 800-18000 MHz Viel Erfolg, und zieh dir doch zum Anfang mal ein paar Paper oder Diss. rein, da gibts einiges in der Uni Bib oder bei IEEE explore
In welchem Frequenzbereich soll denn der Radarquerschnitt gemessen werden, gibts dafür Vorgaben? Die Auflösung wird immer nur größer als die Wellenlänge sein, das heißt der "kleine Punkt" ist auf einem 20-50cm großen Modell immer noch ziemlich groß. Eventuell müßte die Wellenlänge ebenfalls maßstäblich verkleinert gewählt werden. Wenn ich an einen gewobbelten Netzwerkanalysator eine Hornantenne (oder auch Hornstrahler genannt) anschließe, die Reflexion S11 über der Frequenz anzeige, und mit der Antenne in der Gegend herumleuchte, bekomme ich eine wellige Kurve auf dem Schirm. Die Wellen zeigen mir den Abstand des Reflexionspunktes an, sind sie breit, dann ist der Punkt nahe, je schmaler die Wellen werden, also je mehr Wellen zu sehen sind, desto weiter weg. Die Amplitude zeigt die Fehlanpassung an, wenn die Antenne in den leeren Raum leuchten würde, käme im Idealfall nichts zurück. Aus diesen beiden Beobachtungen könnte man vermutlich irgendwie auf den Radarquerschnitt schließen, wenn man Vergleichsobjekte mit bekanntem Querschnitt benutzt.
Als Netzwerkanalysator geht im einfachsten Fall ein Wobbelgenerator mit Richtkoppler und Detektordiode. Als Breitbandantenne wäre eine vom "double-ridged-waveguide" Typ möglich, wie sie für EMV-(Funkstör)messungen angeboten werden. Google-Suchbegriff: "double ridged horn antenna" Leider hat die oben abgebildetet Reflexionsdämpfungskurve ziemlich schlechte Werte, sie stammt aus einer Bauanleitung im Buch "DUBUS-Technik II" von 1984. http://dubus.org/ Rohde&Schwarz hat auch so eine Antenne im Programm. Als Tisch für die Messungen wäre ein Styroporblock vom Baumarkt geeignet, als Vergleichsobjekt z.B. eine quadratisches Blech mit 10 cm Kantenlänge, das dürfte etwa 100cm^2 Radarquerschnitt entsprechen, wenn ich den Begriff richtig interpretiere. http://de.wikipedia.org/wiki/Radarquerschnitt da steht allerdings "isotrop reflektierend", das wäre wesentlich weniger als eine direkte Reflexion durch eine ebene Fläche.
Hab in der Bib und auf IEEE Xplore gesucht und mich ein wenig eingelesen. Am nuetzlichsten fand ich bisher einen IEEE Artikel mit dem Titel:"Radar Cross Section Measurements" von Robert Dybdal aus dem Jahre 1987. Darin ist im Wesentlichen alles beschrieben was man zur Messung des RCS benoetigt (aus Copyright Gruenden hab ich die Datei nicht angehaengt). Nachdem was ich bisher so gelesen habe erscheint mir ein System das im Frequenzbereich von 1 - 18Ghz (Wellenlaengen 30-1,6cm) arbeitet am sinnvollsten. Im Wesentlichen muss ich das Objekt ja nur detektieren und keine Strukuren aufloesen koennen. Die Fernfeldbedingung habe ich bereits bei 1GHz erfuellt: Abstand_zur_Quelle=2*D^2/lambda fuer Horndurchmesser=ca. 25cm @ 1GHz kommt man auf 42cm, oder wenn man ueberschlagsmaesig 2*Wellenlaenge annimmt 0,6m. Die Frage ist ob man bei einem Abstand von 0,6m bereits ebene Wellenfronten hat, die Voraussetzung fuer eine korrekte RCS Messung sind. Deshalb wuerde ich fuer 1GHz auf einen Abstand von mindestens 6m gehen. Fuer die Messung waere auch eine Absoberkammer(meist Schaumstoffe mit eingebrachtem Graphit) vorteilhaft. Kennt jemand vieleicht ein vergleichbares Material, das man guenstig aus einem Baumarkt bekommen kann? Falls sich hier kein Netzwerkanalysator auftreiben laesst, koennte man doch auch ein Oszilloskop (gibts oft auch bis 10GHz) verwenden und das Signal mit einem Signalgenerator erzeugen. Im Grunde muss ich das Signal ja gar nicht aufloesen koennen sondern nur die eingestrahle Leistung/Amplitude messen. Den Vorschlag mit Richtkoppler und Detectordiode ziehe ich auch in Betracht; muss mich aber erst noch genauer einlesen um zu verstehen was damit genau gemeint ist. Wie immer Danke fuer alle Beitraege
Es gibt die Empfehlung, als leicht erhältliches Absorbermaterial Holz zu verwenden. Ich habe damit keine Erfahrungen, hier jedenfalls eine Bauanleitung für einen breitbandigen Hohlleiter-Abschluß. Aus dem VHF/UHF-Manual des britschen Amateurfunkclubs RSGB, Ausgabe 1978. Meine Frage, ob die Wellenlängen nicht maßstabsgerecht für die Modelle verkleinert werden müßten, kommt von einem Beispiel aus der Akustik. Ich hab mal gelesen, der Saal im Berliner Reichstag hatte zunächst eine ungünstige Akustik, deshalb wurden Modellversuche mit Ultraschallfrequenzen gemacht, und damit Verbesserungen durch irgendwelche Reflektoren erprobt.
Woher kommst du denn Eine zumindest kleine Absorber (oder auch EMV Kammer) hat doch fast jede Hochschule irgendwo rumstehen. Gruß
allo Stephan, ich habe noch nicht rauslesen koennen, ob Du stationaer arbeiten musst, oder Sender UND Empfaenger im Raum bewegen kannst. Reicht eine Messfrequenz, z.B,. 10GHz? Sollte das so sein, brauchst Du nur relativ wenig Aufwand. Zwei Gunn-Dioden, einen Widerstand, eine Drossel und einen NF-Frequenzgenerator. Ach ja, ein paar Zentimeter Kupferrohr, rechteckig, ein paar M3-Schrauben und zwei Isolierhuelsen. Dann hast Du eine Direktfunkstrecke mit einem Feldstaerkemesser als Empfaenger. Gruss Michael
Danke fuer die neuen Beitraege. Hab mittlerweile rausgefunden, das wir eine Absoberkammer 6-8m lang und 3-4 m breit und einen Networkanalyser im Haus haben. Der Prof der fuer den Raum verantwortlich ist hat auch gemeint das ich in die Kammer rein darf und das Equipment benutzen kann. Der Messung sollte also nichts mehr im Weg stehen sobald ich weiss wie man die Gerate bedient und mir ein paar sinnvolle Versuchsszenarien ausgedacht habe, und die Platform steht auf der das Objekt rotiert werden kann. @ Michael: Waere wahrscheinlich auch moeglich aber da ich doch professionelles Equipment habe nehm ich natuerlich das her. Auch wurde ich gerne ueber verschiedene Frequenzen messen, da der Radarquerschnitt auch stark von der Messfrequenz abhaengt. Gruss Stephan
Stephan schrieb: > und die Platform > steht auf der das Objekt rotiert werden kann. Wenn es da eine Absorberkammer gibt, dann gibt es das wahrscheinlich auch schon. Wird verwendet um Antennen zu vermessen.
Christophs Einwand hinsichtlich der Wellenlänge ist richtig: wenn man die Eigenschaften eines maßstäblich verkleinerten Modells untersuchen will, muß man auch die verwendete Wellenlänge "maßstäblich verkleinern" (sprich: höhere Frequenzen verwenden), um zu sinnvollen Ergebnissen zu kommen. Ein Lambda/halbe langer Metallstreifen hat einen deutlich anderen Radarquerschnitt als ein Lambda/20 langer Streifen (bei beispielhaft gewähltem Maßstab 1:10).
Hi habe mich mittlerweile ein wenig mit dem Testequipment vertraut gemacht. Wir haben hier an der Uni einen Agilent N5230, und Agilent schlägt den angehängten Testaufbau zum messen der Radar Cross Section vor. Wie auf dem Bild zu sehen ist, sind sowohl der RF generator als auch der receiver direkt angeschlossen und nicht auf den Standardport 1 geführt. Jetzt würde mich als erstes interesieren ob man die Ports die offen sind sobald man die Brücken entfernt mit einem Widerstand abschließen muss. Außderdem stelle ich mir die Frage ob es auch möglich ist nur eine Antenne zu benutzen und diese direkt an Standardport 1 anzuschließen. Wahrscheinlich gibt es da ein Problem mit den internen Baugruppen Signalgenerator => internal Switch Signalgenerator auf Port 1\2 => Richtkoppler, sonst würde Agilent nicht diese Konfiguration vorschlagen. Auch habe ich momentan noch Probleme herauszufinden wie die Time Gating funktion arbeitet; und in diversen Handbüchern noch keine vernünftige Beschreibung gefunden. Im Frequency Sweep Modus kann man dort zwei Zeiten angeben eine negative(?) und ein positive, mir ist deshalb noch nicht ganz klar wie man damit arbeitet. Ich würde gerne nur den reflektierten Impuls vom Testobjekt messen der ca. nach 50ns wieder am Gerät ankommt und Leitungsreflexionen, Kopplung von Sendeantenne, Receiverantenne ausblenden. Das Gerät bietet auch einen Time domain Modus bei konstanter Frequenz die mir jedoch unnütz erscheint da ich die Zeitskala nicht unter 1,63ms einstellen kann; für mich aber nur die ersten 100ns interessant sind. Außerdem erlaubt das Gerät im Time domain kein Time Gating... Gruß Stephan
http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5989-0220EN.pdf sind die Bilder aus dieser Applikationsschrift? da steht was von "Option 014, direct access to mixers via front panel; the configuration used in the near-field and RCS examples" - ist die vorhanden? Es gibt noch ein paar ältere Applikationen zu "RCS" (radar cross section) für andere Netzwerkanalysatoren.
Ja die Bilder sind aus dieser Applikationsschrift. Sry wegen doppelt hochladen aber meine Internetverbindung ist nicht gerade stabil. Das Frontpanel des Agilent N5230 bietet jedenfalls alle Ports wie sie auf dem Bild dargestellt sind. Die zwei Hauptports und die jeweils sechs Nebenabgriffe. Hört sich so an als hätte ich damit keine Garantie das diese auch angeschlossen sind?
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