Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Radarmodul mit Richtungsbestimmung


von Max D. (max_d)


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Ich hab gerade mit einem Radar-System zu tun und da hab ich mich dann 
gewundert wie man das macht mit der richtungsbestimmung macht.
Googlen liefert nur sehr dünne Infos aus der Richtung "zwei um 90° 
verschobene Mischer".

Wie man die Geschwindigkeit bestimmt ist mir btw. klar (Doppler-Effekt 
=> Mischen mit Ausgangsfrequenz => Ergebnis ist der Betrag der 
Doppler-Verschiebung). Leider kann man so nicht wissen ob das Objekt 
ankommt oder abgeht.

Anscheinend kann man aus dem 90° verschobenen Signal irgendwie die 
Richtung ableiten. Aber wie das funktioniert find ich irgendwie 
nirgendwo eine Erklärung.

von hp-freund (Gast)


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von Dieter F. (Gast)


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von Eddy C. (chrisi)


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Einfach ausgedrückt:

Der Quadraturdemodulator liefert Dir nichts anderes wie Amplitude und 
Phasenlage des reflektierten Signals relativ zum gesendeten 
Referenzsignal.

Wenn sich das Fahrzeug bewegt, ändert sich die Phasenlage. Damit 
erhältst Du einen rotierenden Zeiger. Die Drehrichtung des Zeigers 
liefert die Information, ob sich das Fahrzeug nähert oder entfernt.

Die Rotationsfrequenz entspricht der Dopplerfrequenz.

von Hp M. (nachtmix)


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Max D. schrieb:
> liefert nur sehr dünne Infos aus der Richtung "zwei um 90°
> verschobene Mischer"

Oft stecken einfach zwei Dioden kurz hintereinander in dem Hohlleiter 
zur Antenne.
Dann bildet sich durch Überlagerung des hin laufenden Sendesignals und 
des rücklaufenden Empfangssignals dort eine stehende Welle.
Je nach Entfernung zum Ziel hat das reflektierte Signal eine 
unterschiedliche Phasenlage und dadurch  liegen die Wellenbäuche der 
stehenden Welle an unterschhiedlichen Stellen; - bei einem bewegten Ziel 
wandern sie.

Die beiden Dioden erzeugen also je nach Entfernung des Ziels 
unterschiedliche Richtspannungen, und bei bewegtem Ziel sind das 
niederfrequente Wechselspannungen, aus deren gegenseitiger Phasenlage 
man die Bewegungsrichtung ableiten kann.

: Bearbeitet durch User
von Bernd K. (prof7bit)


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Eddy C. schrieb:
> Damit
> erhältst Du einen rotierenden Zeiger. Die Drehrichtung des Zeigers
> liefert die Information

Und sowas kann man heutzutage noch (oder schon wieder) patentieren 
lassen?

von Horst (Gast)


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Max D. schrieb:
> Anscheinend kann man aus dem 90° verschobenen Signal irgendwie die
> Richtung ableiten. Aber wie das funktioniert find ich irgendwie
> nirgendwo eine Erklärung.

Richtig, nennt sich IQ-Demodulation und sollte aus der 
Nachrichtentechnik schon bekannt sein. Mit dessen Hilfe ist es dann 
möglich, das Vorzeichen der Doppler-Frequenz zu bestimmen. Ganz 
anschaulich wird das hier beschrieben: http://whiteboard.ping.se/SDR/IQ

von Horst (Gast)


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Hp M. schrieb:
> Oft [...]

Meines Wissens nach ist die IQ-Demodulation aber die wesentlich 
verbreitere Technik und in meinen Augen auch wesentlich eleganter.

von Hp M. (nachtmix)


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Horst schrieb:
> und in meinen Augen auch wesentlich eleganter.

Viele Wege führen nach Rom.

Im Übrigen ist das ein I-Q-Mischer, auch wenn du es nicht erkennst.

: Bearbeitet durch User
von Horst (Gast)


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Hp M. schrieb:
> Im Übrigen ist das ein I-Q-Mischer, auch wenn du es nicht erkennst.

Hp M. schrieb:
> zwei Dioden kurz hintereinander

I-Q ist aber im Allgemeinen als 90 Grad Phasenverschiebung angenommen, 
und "kurz hintereinander" kann alles mögliche an Phasenshift sein. 
Prinzip ist das gleiche aber orthogonal ist das ohne weitere 
Diodenentfernungseinschränkung sicherlich nicht...

von dfIas (Gast)


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Ist das bei diesen Durchblasemischern (Gunnplexers) nicht sogar auf 45° 
ausgelegt? Denn der LO kommt von hinten, das Echo von vorn. Gesamt 
verzögerung an den Mischerdioden ergibt dann 90°.

Fürs X-Band (Wellenlänge im Hohlleiter etwas größer als im Freiraum, z. 
B. 4 cm) wären das allerdings nur 5 mm Abstand. Wäre damit also 
realisierbar.

von dfIas (Gast)


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Na, das mit den 45° nehme ich erstmal wieder zurück. Vor und Rücklauf 
neutralisieren sich ja irgendwie. Dann sind es 10 mm für 90°.

von dfIas (Gast)


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Nichts zu finden auf die Schnelle. LO/RF-Phasenverschiebung addiert sich 
jedenfalls für Vor- und Rücksignal. Wenn's so funktioniert, dann doch 
mit 45° Abstand. Ist zwar nicht der Klassiker (RF/Echo 0°/0°, LO mit 
0°/90° Versatz), sondern ein Mittelding (RF mit 0°/45°, LO mit 45°/0°).

von dfIas (Gast)


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