Sende/Empfangsantenne -> Mischer

Sebastian K. Gast #3738185
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Hallo liebe Gemeinde,

bei meiner Masterarbeit komme ich mit relativ viel HF Zeugs in 
Berührung.
Leider fehlt mir die Erfahrung und teilweise auch das Verständnis wie 
sich die Räder in der HF Welt drehen.

Es ist eigentlich ein Relativ einfaches Problem was mich beschäftigt.

Ein Frequenzgenerator erzeugt Frequenz-Rampen im Bereich 500MHz - 1,5GHz
Diese werden auf eine Sendeantenne gegeben und gegen eine Objekt im Raum 
gerichtet.
Eine Empfangsantenne empfängt die reflektierten Signale. In einem 
Mischer werden beide Signale gemischt und man erhält die 
Frequenzverschiebung zwischen Sende- und Empfangsfrequenz.

Bis zu diesem Punkt ist die Welt für mich noch in Ordnung.

Das Problem welches mich beschäftigt ist folgendes. Die Empfangsantenne 
könnte theoretisch weggelassen werden. Da auch die Sendeantenne die 
Reflektionen sieht. Gibt es eine Möglichkeit diesen Messaufbau mit nur 
einer Antenne zu realisieren?

Gruß Sebastian
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npn Gast #3738245
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Sebastian K. schrieb:
> Gibt es Zirkulatoren auch mit einer so hohen Bandbreite?

Kann ich nicht mit Bestimmtheit sagen, aber üblicherweise haben sie eine 
Bandbreite von ca. 10% (also Nennfrequenz +/- 5%). Die von dir genannte 
Bandbreite (500..1500MHz) wird vermutlich viel zu groß sein (bzw. die 
des Zirkulators zu klein).
Aber warten wir mal, wer sich noch alles zu Wort meldet.
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B e r n d W. #3738256
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Die Antenne wird sich nicht breitbandig perfekt anpassen lassen. Dann 
wird das durch Fehlanpassung an der Antenne reflektierte Sendesignal 
auch detektiert.

> und man erhält die Frequenzverschiebung

Durch einen Hochpass lässt sich bestimmt einiges an unerwünschten 
Signalen entfernen. Wegen unerwünschter Effekte darf lediglich der 
Mischer nicht übersteuert werden.

PS
Ginge ein Richtkoppler nicht breitbandiger?
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Possetitjel Gast #3738265
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Sebastian K. schrieb:

> Das Problem welches mich beschäftigt ist folgendes. Die
> Empfangsantenne könnte theoretisch weggelassen werden.
> Da auch die Sendeantenne die Reflektionen sieht.

Theoretisch richtig.

Gegenfrage: Warum beobachtest Du die Sterne in der Nacht?
Sie scheinen doch genauso am Tage! Wäre doch viel praktischer...

> Gibt es eine Möglichkeit diesen Messaufbau mit nur
> einer Antenne zu realisieren?

Wahrscheinlich geht das... wird aber komplizierter.
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Sebastian K. Gast #3739091
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Hallo,

die Antenne lässt sich nur bedingt über den Frequenzbereich anpassen. 
Die Frequenz des reflektierten Signals ist jedoch gleich der Frequenz 
des gesendeten Signals. Somit sollte es nach dem Mischer nicht mehr 
stören.

Mit einem Richtkoppler sollte es doch möglich sein die beiden Signale 
relativ scharf zu trennen oder habe ich da einen Denkfehler?

Wie sieht es z.B. mit folgenden Kandidaten aus?
http://www.minicircuits.com/pdfs/DBTC-7-152L+.pdf


Gruß Sebastian
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Possetitjel Gast #3739725
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Sebastian K. schrieb:

> die Antenne lässt sich nur bedingt über den Frequenzbereich
> anpassen.

Eben.

> Die Frequenz des reflektierten Signals ist jedoch gleich
> der Frequenz des gesendeten Signals.

???

Die Frequenz des an der fehlangepassten Antenne reflektierten
Signales ist gleich der Frequenz des (momentan) gesendeten
Signales. Logisch.

Die Frequenz des am Objekt reflektierten Signales weicht
jedoch von der momentanen Sendefrequenz ab. Das ist ja
gerade der Trick.

> Somit sollte es nach dem Mischer nicht mehr stören.

???

Es gibt drei Komponenten:
* die zur Antenne hinlaufende Welle
* die von der Antenne rücklaufende Welle (Fehlanpassung)
* die vom Objekt reflektierte (rücklaufende) Welle

> Mit einem Richtkoppler sollte es doch möglich sein die
> beiden Signale relativ scharf zu trennen oder habe ich
> da einen Denkfehler?

Natürlich kannst Du die hinlaufende Welle (Sendesignal) von
den rücklaufenden Wellen mit einem Richtkoppler trennen. Du
musst nur bedenken, dass diese Trennung nie ideal und außerdem
von der konkreten Frequenz abhängig ist. Mit anderen Worten:
Du hast Reste vom Sendesignal im Empfangszweig.

Das zweite Problem ist: Die (unerwünschte) Antennereflexion
wird viel stärker als die Objektreflexion sein --> Großsignal-
festigkeit.
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Ralph B. #3739744
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Sebastian K. schrieb:
> Eine Empfangsantenne empfängt die reflektierten Signale. In einem
> Mischer werden beide Signale gemischt und man erhält die
> Frequenzverschiebung zwischen Sende- und Empfangsfrequenz.

Wo soll die Frequenzverschiebung herkommen? Durch die Signallaufzeit 
zwischen ausgesendetes und empfangenes Signal, weil zwischenzeitlich der 
Sweep weiter gelaufen ist?

Um da was auswertbares zu bekommen müsstest du schon ganz schön schnell 
sweepen.


Ein Problem wirst du nicht los. Das ist die 
Großsignalfestigkeitsforderung des Empfängers. Schaue dir die 
Freiraumdämpfung des Signales zwischen Sender und Empfänger an, dann 
weist du was ich meine.

In der Geschwindigkeitsmesstechnik macht man sowas im EHF Bereich in dem 
man mit einer Gunndiode gleichzeitig das HF Signal erzeugt und mit dem 
empfangenen Signal mischt, so das als Differenz die NF rauskommt. Hier 
reden wir aber von bewegten Objekten , welches einen Dopplereffekt 
hervorruft, und nicht nur Signallaufzeiten von wenigen Nanosekunden 
nachgewiesen werden soll.

Ralph Berres
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