Microwave Radiometer

[Gac (Gast)]

Hallo Gemeinde,
ich habe etwas über Mikrowellenradiometer gemessen. Diese werden 
offenbar in Weltraumsatelliten verbaut, um atmosphärische Dinge zu 
messen. Also wohl sowas wie Radar.

Ich habe gelesen, dass diese Teile manchmal mit mehreren 100 GHz 
arbeiten, und mich würde mal interessieren, wie die da solche Frequenzen 
überhaupt erzeugen können.

Ich habe beruflich mal was mit 24 GHz gemacht, aber scho  das war nicht 
mehr ganz einfach. Der Oszillator war aber sehr einfach aufgebaut - 
Transistor mit Streifenleiter und ein Resonator.

Aber wie wird es bei 100, 300 oder gar 600 GHz gemacht? da gibts ja 
nicht mal mehr Transistoren.

Nimmt man da Laser und mischt deren Frequenzen in einem nichtlinearen 
optischen Medium? oder gibt es tatsächlich Halbleiter (Transistoren, 
Dioden) die bei diesen Frequenzen noch funktionieren? zumindest 
Transistoren würde man für einen Oszillator oder Verstärker doch 
benötigen.

[Wolfgang (Gast)]

Gac schrieb:
> ich habe etwas über Mikrowellenradiometer gemessen. Diese werden
> offenbar in Weltraumsatelliten verbaut, um atmosphärische Dinge zu
> messen. Also wohl sowas wie Radar.

Nein, ein Mikrowellenradiometer ist passiv, d.h. ohne Sender. Ein Radar 
ist aktiv und wertet das Echo auf selbst ausgesendete Signalen als.

[Dumdi D. (dumdidum)]

Aktives Radar geht auch. Wird ueber Vervielfacherketten 
hochmultipliziert.

[Gac (Gast)]

Dumdi D. schrieb:
> Vervielfacherketten

wie sieht so ein Vervielfacher aus?

[nachtmix (Gast)]

Gac schrieb:
> ich habe etwas über Mikrowellenradiometer gemessen.

Dann wirst du doch wissen, wie dein Radiometer aufgebaut war.

[Christoph db1uq K. (christoph_kessler)]

Da hat vermutlich die automatische Rechtschreibkorrektur zugeschlagen, 
sollte gelessen heissen.

Im Wikipediaartikel steht als Beispiel "23,8 und 36,5 GHz", das ist ja 
noch konventionell machbar. Interessant wird es in den 
Terahertz-Bereichen, da ist noch einiges in Entwicklung.

https://de.wikipedia.org/wiki/Mikrowellenradiometer recht kurz
https://en.wikipedia.org/wiki/Microwave_radiometer ausführlicher

[Thorben (Gast)]

Also, Fahrzeugradar läuft bei 77 GHz, das gibts mittlerweile von der 
Stange.
Für militärische und Raumfahrt-Anwendungen geht das bestimmt noch ne 
Größenordnung weiter. Dann natürlich nicht mehr  TO92 sondern direkt 
aufm Wafer

[sumo (Gast)]

Dumdi D. schrieb:
> Aktives Radar geht auch.

Radar ist immer aktiv.

[Pandur S. (jetztnicht)]

Quellen : Rueckwaertswellen Roehren. Da wird ein Elektronenstrahl per 
Magnetfeld in einen Schlauch gezwungen, welcher durch einen Wellenleiter 
fuehrt. Der Wellenleiter hat metallene Waende, deswegen wird der 
Elektronenstrahl in der Mitte gefuehrt. Wellen, die rueckwaerts 
propagieren modulieren nun den Elektronenstrahl. Das Problem dabei ist 
nun die Bearbeitung der Waende des Wellenleiters. Es ist kein TE 
Rechteck Wellenleiter. Bei 300GHz ist die Wellenlenge grad noch 1mm. Der 
Wellenleiter ist aber ein paar cm lang, und vielleicht 600x300um im 
Querschnitt, die Oberflaechenqualitaet muss optisch gut sein.
Mach mal.
Dann ballert man da vielleicht 200W an elektischer Leitung in den 
Elektronenstrahl fuer vielleicht 3W Ausgangsleistung. Der Rest muss 
abgefuehrt werden.
Mach mal.

[IHUJGH (Gast)]

Mann kann für ein Radiometer den Oszillator auch mit Hilfe eines VHF 
Leistungsverstärkers, der eine Step-Recovery-Diode treibt und 
nachfolgendem DRO samt Multiplier konstruieren.

Über den Amp samt Diode wird ein Frequenzkamm erzeugt in dem auch die 
Zielfrequenz, auf die der Dielektrische Resonator (DRO) mit hoher 
Trennschärfe einlockt, enthalten ist.

Anschließend kann man wiederum über eine Diode diese Grundfrequenz 
multiplizieren.

Beim Ice-Cloud-Imager (ICI) der ESA im Rahmen des MetOp-2G 
Wettersatelliten-Programms wird das Radiometer (beispielsweise) bei 
einer maximalen Frequenz von 664 GHz arbeiten.