Mit einer Antenne Senden und Empfangen (Radar)

Frequenz ? Sende-Leistung ? Empfangsleistung ?

Ganz ehrlich, meinst du ernsthaft, man würde in Radargeräten teure
Zirkulatoren oder Nulloden benutzen, wenn man den gleichen Effekt
sehr viel einfacher und billiger auf andere Weise erreichen könnte?

Für geringe Leistungen könnten noch klassische Schalt- oder Pin-
Dioden-Systeme funktionieren, aber 1 ns Schaltzeit sind halt 15 cm
(hin und zurück) an Weg.

Hans schrieb:

> Wie funktionieren diese Pin-Dioden?

Suchmaschinen sind bereits erfunden...

> und welche Schlatzeit meinst du?
> zwischen dem Sender und Empfänger?

Ja.  Du musst ja während des Sendens den Empfängereingang sicher
abschalten.  Wenn du ihn dann freigibst, braucht er eine gewisse
Zeit, bis er wirklich etwas empfangen kann.

Da braucht man keine Pindiodenumschaltung oder ähnliches.

In den Sendezweig zur Antenne legt man eine Schottky-Diode ( 
Durchblasemischer ) Was zurück kommt wird mit der Diode gemischt. So 
funktionieren z. B. am Waschbecken die Sensoren. Ich find gerade meine 
Kamera nicht, sonst könnte ich ein Bild von einem Siemens -Sensor 
liefern.

Martin Althaus

Martin Althaus schrieb:
> In den Sendezweig zur Antenne legt man eine Schottky-Diode (
> Durchblasemischer ) Was zurück kommt wird mit der Diode gemischt.

Dürfte aber nur für relativ kleine Leistungen funktionieren.

Der TE ist uns allerdings die Antworten auf
Beitrag "Re: Mit einer Antenne Senden und Empfangen (Radar)"
ohnehin noch schuldig.

Was macht die Schottky-Diode denn beim Senden?  Ich würde mal
vermuten, dass sie Oberwellen ohne Ende macht...

Radar heist meistens hohe Frequenz. Wenn's nur paar Watt sind, gibt's 
für sowas Umschalter wie die hier:

http://www.hittite.com/products/index.html/category/305

Hans schrieb:
>> Frequenz ? Sende-Leistung ? Empfangsleistung ?
>
> Hi Leute, Was meint ihr denn genau mit Frequenz? die Bandbreite des
> Impulses oder die Wiederholrate zweier Impulsen??

Willst du einen UWB-Impuls senden?

Wenn nicht, dann sendest du typischerweise eine kurze Zeit auf einer
dedizierten Frequenz.

Bei UWB sollte die Trennung von Sender und Empfänger das kleinste
deiner Probleme sein.

>> Frequenz ? Sende-Leistung ? Empfangsleistung ?
>
>Hi Leute, Was meint ihr denn genau mit Frequenz? die Bandbreite des
>Impulses oder die Wiederholrate zweier Impulsen??

Sag doch einfach irgendwas ... Ja. Bei einem Einzelpuls waere die 
Pulslaenge und die Amplitude interessant. Bei mehreren die 
wiederholrate.

Nein, abgehoben. Ein Puls von 1-2ns ueberstreicht wahrscheinlich mehr 
als Oktavband. Zirkulatoren, die was taugen sind ueblicherweise 
schmalbandig. Ich hab um ein GHz rum auch noch keine Zirkulatoren 
gesehen. die kommen ein Stueck obendran. So gut sind die Zirkulatoren 
uebrigens auch nicht irgendwo zwischen 20 und 30dB. Dh auch mit 
Zirkulator muss man den Empfaenger noch schuetzen. Ueblicherweise hat 
man einen Schalter (Pinschalter, oder Mixer) vor dem Empfaenger, den man 
waehrend dem Sendepuls schliesst.
Also ei uebliches Setup : Ein paar Seriedioden im Sendepfad 
unterdruecken das Senderrauschen waehrend dem Empfang. Dann hat man bei 
Festfrequenzanwendungen einen Lambdaviertel von der Antennenbuchse einen 
Satz Paralleldioden (Limiter), die einen Kurzschluss fuer den Sendepuls 
darstellen. Hinter diesen Paralleldioden kommt der Empfaengerschalter, 
dann ein Vorverstaerker, dann der Empfaenger. Bei UWB gibt es keinen 
Lambdaviertel mehr... genuegt da nun ein Leitungsstueck, das laeger wie 
ein Puls ist ?

Ein Setup koennte etwa so sein. Die Dioden im Sendepfad unterdruecken 
das Rauschen waehrend dem Empfang. Die Empfangsdioden limitieren auf 
1Vpp, und transformieren auf Hochohmig im Festfrequenzfall. Hier wuerde 
man das LambdaViertel hinreichd lang gestalten, sodass der zweite Puls 
die Applikation nicht stoert.

Bei kleiner gleich 100MHz haben wir 1N4148 als Limiterdioden verwendet. 
Bei hoeheren Frequenzen etwas Passenderes. Der Switch muss auch auf die 
Frequenz passen. Bei 100MHz kann man einen mixer verwenden, bei hoeheren 
Frequenzen gibt es pin-switches. Wichtig dabei : Die Dioden muessen 
waehrend dem Pulses entweder leiten oder sperren. Keinen 
Zwischenzustand. Die halten so auch 100W pulse.
Bei hoeheren Frequenzen muss man sich was anderes einfallen lassen. Wir 
haben zb Wanderfeldroehren, denen wir die Spannung wegnehmen, um das 
Rauschen waehrend des Empfanges abzusenken. Die LambdaViertel sind durch 
einen Zirkulator ersetzt. Die Limiterdioden bleiben, mit einem Pinswitch 
blockiert man den Empfaenger waehrend dem Senden. Hier auch : Keine 
Zwischenzustaende. Wir haben Pindioden, die halten 1kW Pulse, im 
geschlossenen Zustand(= kurzschluss nach Masse). Im offenen Zustand 
(RF-leitend) waere der Empfaenger weggeblasen.

Die vorgeschlagene Schaltung kann Senden und Empfangne ueber die gleiche 
Antenne, aber nicht aufs Mal. Erst einen Puls senden, dann etwas 
empfangen. Es gibt dabei zwei Aspekte. Der Sender laesst waehrend dem 
Nicht-Senden Rauschen raus. Man moechte nicht mit dem Senderrauschen den 
Empfang aussteuern. Zweitens geht waehrend dem Senden der Empfaenger in 
die Saettigung. Diese Erholzeit moechte man nicht. Daher moechte man den 
Empfaenger waehrend dem Senden am Eingang kurzschliessen. Ja man kann 
auch irgend eine andere Diode als Kurzschlussschalter verwenden. Einfach 
satt Stom durchlassen, so dass sie einen HF-Kurzschluss darstellt. Ein 
Schalter ist charakterisiert durch die Durchlassdaempfung, durch die 
Isolation, und durch die Schaltgeschwindigkeit. Was moechte man denn da 
haben ?

Hans schrieb:

> Zählt hier dann die Pulslänge als Festrequnez (also bei 2ns Puls 500MHz)

Nein, natürlich nicht.  Hast du schon mal was von einer Fourieranalyse
gehört?

Im wesentlichen entscheidet die Anstiegszeit des Impulses über das
erzeugte Frequenzspektrum.

>> Bei UWB sollte die Trennung von Sender und Empfänger das kleinste deiner
>> Probleme sein.
>
> kannst mir bitte verraten wie du das meinst?

Dass du meines Wissens ziemlich spezielle Anforderungen an das zu
erzeugende Spektrum hast (um gesetzeskonform zu sein), als dass du
nicht einfach so einen unbearbeiteten Impuls von 2 ns Periode in
die Gegend entlassen kannst.  Soweit ich gehört habe, stellt die
Erreichung des geforderten Spektrums das größte technische Problem
bei UWB dar, im Vergleich dazu ist die Trennung von Sender und
Empfänger an einer gemeinsamen Antenne "Peanuts".

Der Wunsch nach UWB und der offensichtliche Kenntnisstand passen auch 
irgendwie nicht richtig zusammen.

hans schrieb:

> Frequenzspektrum : 1.48 Ghz

Diese 1,5 GHz sind die gesamte Breite, oder?  Das wäre ja (im Vergleich
zu dem, was man sonst als UWB bezeichnet) noch recht gemäßigt.

Kannst du die Y-Achse mal noch bemaßen (in dBm beispielsweise)?

Naja, mir ist dein Spektrum noch nicht völlig klar, ehrlich gesagt.
Beide Bilder passen nicht zusammen, und es fehlen immer noch Angaben.
Beim zweiten Bild sieht man zwar nun einen Wert von 19 dBm, aber
es ist nicht klar, wie viel die Absenkung pro Teilstrich danach ist.

Die genannte Leistung liegt aber schon in einem Bereich, wo man das
mit PIN-Dioden schalten können sollte.

Hans schrieb:
> Und zwar wie soll die Schaltspannung sein?

Das hängt wohl von den verwendeten Dioden und deren Eigenschaften
ab.

Kannst du denn nicht einfach mal ein wenig experimentieren?

>Datenblatt  ?

Bauteil ?

Hans schrieb:
>> Bauteil ?
>
> 5082-3081
> http://www.farnell.com/datasheets/308208.pdf

Eine bedrahtete Diode für den Gigahertzbereich?  Hmm.  Du weißt,
dass 1 mm Draht mit einer Induktivität von 1 nH zu Buche schlägt?

Wie du deine Spannungen schaltest, hängt von deiner konkreten
Schaltung ab.  Du musst halt von einem (nicht zu geringen, damit
der Widerstand klein wird) Flussstrom zu einer hohen Sperrspannung
kommen, damit die Ladungsträger schnell ausgeräumt werden.

Ich wuerd mir Einzelbauteile nicht antun. Sowas gibt's fertig. zB bei 
minicircuits. zB ein M3SW-2-50DR+. Der Switch sollte reflexive sein.

Die Schaltzeit ist die Speicherzeit plus die Transition zwischen leitend 
und sperrend. Leitend bedeutet ein paar mA durchlassen, sperrend 
bedeutet die Sperrspannung liegt an.

Ist die ganze Fragestellung nicht eher ein mathematisches Problem? Auch 
eine Antenne, die "sendet", empfängt ja gleichzeitzig Signale. Die 
Aufgabe wäre dann die, hiervon die gesendete Welle wieder "abzuziehen" - 
sonst empfängt man ja "sich selber".
Dies kann mathematisch z. b. durch Fourier-Synthese und -Analyse 
geschehen.

Theoretisch ja, aber überleg dir mal wie genau die Analyse sein müßte 
bei dem Dynamikbereich zwischen Senden und Empfangen!!
Es gibt Schaltungen, die nach deiner Idee funzen. Allerdings sind die 
für Kabel.

Michael Kraus schrieb:
> Ist die ganze Fragestellung nicht eher ein mathematisches Problem?

Der Mathematiker würde mit "ja" antworten. ;-)