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Forum: HF, Funk und Felder Radar Signal Erzeugung


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Autor: Vicky M. (vicky_m)
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Hallo alle zusammen,

ich habe eine Frage bezüglich der Signalerzeugung bei einem FMCW Radars. 
Viele Radars arbeiten heutzutage bei ca. 80GHz und haben eine Bandbreite 
von 1 GHz. Nun habe ich mich gefragt wie die Hersteller es schaffen eine 
Frequenzmoduliertes Signal zu erzeugen bei 80GHz mit dieser Bandbreite.

Zum Beispiel anhand eines FPGA´s und einer Modulation mit Sägezahn:

Das Radarsignal wird in einem Voltage-Controlled Oscillator (VCO) 
erzeugt, welcher über eine Phase-Locked Loop (PLL) mit einer 
Referenzquelle stabilisiert wird.

Die Rampe kann man theoretisch mit einer DDS erzeugen. Einmal eine 
positive und negative Rampe.

Anschließend wird der VCO mit der DDS erzeugten Rampe angesteuert, so 
dass der VCO eine Sinus-Signal herausgibt, welches von 79,5GHz - 80,5GHz 
sich ändert.

Sieht dann ähnlich aus wie ein Chirp in diesem Bereich?!

Diese Schwingung wird Verstärkt und auf die Antenne gegeben 
(abgestrahlt). Ist das so korrekt?

Ist ein sauberer Sägezahn mit einer DDS und LUT am besten umzusetzen?

Vielen Dank für euere Unterstützung.

Beste Grüße

: Bearbeitet durch User
Autor: Gustl B. (-gb-)
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DDS braucht man glaube ich nicht für einen Sägezahn.

Autor: Thomas (Gast)
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Du erzeugst eine konstante Frequenz mit der Pll, und hast dann einen 
Mixer.
Der Vco sitzt ja in der Regelschleife der PLL, den kannst du nicht 
einfach modulieren.

Autor: Vicky M. (vicky_m)
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Hm, jetzt bin ich ein wenig verwirrt. Ich dachte ich steuere mit dem 
Dreieck den VCO an. Wie schaffe ich sonst mein Signal zu modulieren?

Habe euch mal ein Bild angehangen

(Quelle: 
https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwj_xYvmmeXkAhWF66QKHXf7B-kQFjABegQIBxAC&url=https%3A%2F%2Fpublikationen.bibliothek.kit.edu%2F1000062132%2F5489975&usg=AOvVaw2wKjrLZv11-xOc9-T4nquL)

Autor: Vicky M. (vicky_m)
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Hallo alle zusammen,

ich habe eine Frage bezüglich der Signalerzeugung bei einem FMCW Radars.
Viele Radars arbeiten heutzutage bei ca. 80GHz und haben eine Bandbreite
von 1 GHz. Nun habe ich mich gefragt wie die Hersteller es schaffen eine
Frequenzmoduliertes Signal zu erzeugen bei 80GHz mit dieser Bandbreite?

Zum Beispiel anhand eines FPGA´s und einer Modulation mit Sägezahn:

1.) Das Radarsignal wird in einem Voltage-Controlled Oscillator (VCO)
erzeugt, welcher über eine Phase-Locked Loop (PLL) mit einer
Referenzquelle stabilisiert wird.

2.) Die Rampe kann man theoretisch mit einer DDS erzeugen. Einmal eine
positive und negative Rampe.

3.) Anschließend wird der VCO mit der DDS erzeugten Rampe angesteuert, 
so
dass der VCO eine Sinus-Signal herausgibt, welches von 79,5GHz - 80,5GHz
sich ändert.

Sieht dann ähnlich aus wie ein Chirp in diesem Bereich?!

Diese Schwingung wird Verstärkt und auf die Antenne gegeben
(abgestrahlt). Ist das so korrekt?

Ist ein sauberer Sägezahn mit einer DDS und LUT am besten umzusetzen?

Vielen Dank für euere Unterstützung.

Beste Grüße

(Quelle 
https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwiwg5ngpOXkAhXGLFAKHa9TDHEQFjABegQIBBAC&url=https%3A%2F%2Fpublikationen.bibliothek.kit.edu%2F1000062132%2F5489975&usg=AOvVaw2wKjrLZv11-xOc9-T4nquL)

: Verschoben durch Moderator
Autor: nachtmix (Gast)
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Vicky M. schrieb:
> aben eine Bandbreite
> von 1 GHz. Nun habe ich mich gefragt wie die Hersteller es schaffen eine
> Frequenzmoduliertes Signal zu erzeugen bei 80GHz mit dieser Bandbreite?

Wo siehst du das Problem?
Jeder LNB einer SAT-Schüssel hat eine solche Bandbreite und mehr. Bei 
deutlich niedrigerer Frequenz.
Die Schwierigkeit wird eher darin bestehen sicherzustellen, dass der 
80GHz VCO unter allen Umständen (Exemplarstreuung, Temperatur, Nässe, 
Alterung) innerhalb des zugewiesenen Frequenzbandes bleibt.

Autor: Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Vicky M. schrieb:
> Vielen Dank für euere Unterstützung.
Ich habe die beiden Threads mal zusammengefasst (sieht jetzt halt ein 
wenig wild aus) und dorthin verschoben, wo sie generisch hingehören.

Autor: Vicky M. (vicky_m)
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Lothar M. schrieb:
> Vicky M. schrieb:
>> Vielen Dank für euere Unterstützung.
> Ich habe die beiden Threads mal zusammengefasst (sieht jetzt halt ein
> wenig wild aus) und dorthin verschoben, wo sie generisch hingehören.

Vielen Dank dir und Entschuldigung für das Chaos.

Autor: Dirk (Gast)
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@ Vicky M.

was soll der Mischer mischen?

Ich hätte nach dem VCO einen Splitter eingebaut und die VCO Frequenz 
einmal auf die Antennen und einmal auf den Mischer gegeben.
Den zweiten Anschluss für den Mischer kannst du vom Richtkoppler nehmen.

Du möchtest ja die zwei, in der Frequenz, verschobenen Signale mischen 
um die Differenz zu bekommen.

Problem wird aber sein, das du vermutlich nur die Modulaktionsfrequenz 
am Ausgang sehen wirst.

Autor: Rübezahl (Gast)
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Man kann das ganze Mischgedöns auch einfacher im unteren Frequenzbereich 
erzeugen und anschließend die Frequenz und prozentual auch den Hub, mit 
einer Gunn- oder Varaktordiode auf höhere Frequenzen bringen.

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