Hallo alle zusammen, ich befasse mich derzeit mit Radarsystemen und habe eine grundlegende Frage zu diesen. Es wird ja zwischen monostatischen, bistatischen evtl. noch multistatischen Radarsystemen unterschieden. Beim monostatischen Radar Sendet und Empfängt eine Antenne. Bei einem Puls verstehe ich auch noch alles. Der Puls wird ausgesandt und das reflektierende Signal wird Empfang. Daraus kann zum Beispiel die Entfernung bestimmt werden. Bei einem monostatischen Radar mit kontinuierlichem Signal hab ich da schon mehr Probleme. Ein dauerhaft gesendetes Signal kann gleichzeitig über die selbe Antenne Empfangen? Wie geht das? Ist eine Antenne in der Lage gleichzeitig zu empfangen und zu senden? Beste Grüße und vielen Dank für die Aufklärung
Ja natürlich, eine Antenne ist doch reziprok! Um das empfangene Signal zu detektieren wird ein Chirp gesendet. Das empfangene Signal hat durch die Laufzeit eine andere Frequenz, als das gerade gesendete. Mit einer Mischerdiode wird das Signal ins Basisband gebracht. Die Frequenzdifferenz ist ein Maß für die Laufzeit des Signals. Anwendung findet es z.B. beim Funkhöhenmesser von Flugzeugen oder beim Abstandsradar von Autos.
Vielen Dank für deine schnelle Antwort. Das eine Antenne passiv betrachtete äquivalent ist und Sende- wie Empfangsfalle theoretisch betrachtet identisch ist, war mir bewusst. Jedoch das gleichzeitige Senden und Empfangen wird mir nicht klar. Was würde passieren wenn ich mit einer Antenne bei 1GHz kontinuierlich sende und gleichzeitig das identische Signal (nur phasenverschoben) empfange. Wie funktioniert das mathematisch betrachtet? Eine Antenne resoniert weil dies mit dem Sendesignal angeregt wird, kann diese auch von einem zweiten Signal (Empfangsfall) zur gleichen Zeit angeregt werden? Entschuldigt wenn die Fragen villt dumm klingen, aber mir ist das noch nicht so ganz logisch.
Fabian Z. schrieb: > Was würde passieren wenn ich mit einer Antenne bei 1GHz kontinuierlich > sende und gleichzeitig das identische Signal (nur phasenverschoben) > empfange. Wie funktioniert das mathematisch betrachtet? Bei konstanter Frequenz und gleichbleibender Strecke ergibt die Überlagerung von vorlaufender und reflektierter Energie eine stehende Welle. Gleiche Frequenz, aber ortsabhängige Maxima und Minima. Solch stehende Wellen kann man sogar bei Seil- oder Wasserwellen sehen. A= V*sin (ω*t) + R*sin(ω*(t-Δt)) ; Wobei V die Amplitude der vorlaufenden Welle und R die (geringere) Amplitude der reflektierten Welle ist. Die Zeitdifferenz Δt kann man über die Ausbreitungsgeschwindigkeit auch als Strecke ausdrücken und erhält dann mit ein bischen Trigonometrie die ortsabhängigkeit der Amplitude A. https://de.wikipedia.org/wiki/Stehende_Welle
:
Bearbeitet durch User
Fabian Z. schrieb: > Eine Antenne resoniert Was ist das denn? Resonanz ist für die Abstrahlung oder den Empfang einer elektromagnetischen Welle nicht nötig. Bei Radarfrequenzen genügt ein Loch oder ein Schlitz in der Wand des Hohlleiters, damit dort Energie aus- oder eintritt. Mit einer Ausnahme: Man darf beinahe ungestraft in der Mitte der breiten Seite des Hohlleiters einen Längsschlitz machen, ohne dass dort nennenswert Energie austritt. Davon macht man z.B. Gebrauch, wenn man mit einer Sonde die Lage und Größe von stehenden Wellen im Hohlleiter messen will. https://en.wikipedia.org/wiki/Slotted_line
Marek N. schrieb: > Das empfangene Signal hat durch die Laufzeit eine andere Frequenz, als > das gerade gesendete. Warum ändert die Laufzeit die Frequenz?
Radar-Noob schrieb: > Warum ändert die Laufzeit die Frequenz? Die Antwort liegt in dem Satz davor, den du beim Zitieren unterschlagen hast: >>Um das empfangene Signal zu detektieren wird ein Chirp gesendet. >>Das empfangene Signal hat durch die Laufzeit eine andere Frequenz, als >>das gerade gesendete. Der Chirp ändert ja die Frequenz über die Zeit. Also hat das empfangene Signal, weil es ja um die Laufzeit früher ausgesendet wurde, eine andere Frequenz als das momentan gerade gesendete. Es ändert also nicht die Laufzeit die Frequenz, das empfangene Signal ist nur 'älter' als das gerade gesendete, und wurde daher auf einer anderen Frequenz gesendet. Das Geheimnis der anderen Frequenz steckt also in dem Chirp :-) HTH Baku
in der Hochfrequenz kann eine Signal anhand seiner Ausbreitungsrichtung im der Leitung isoliert werden. Es gibt passive Bauteile, die genau dafür gemacht sind. Wichtigste Beispiele sind der Richtloppler und der Zikulator. Diese Begriffe sollten dich weiterbringen.
GHz N. schrieb: > Richtloppler GHz N. schrieb: > Diese Begriffe sollten dich weiterbringen. ymmd :-)
Radar-Noob schrieb: > Warum ändert die Laufzeit die Frequenz? FMCW-Radar zur Entfernungsmessung: Beim FMCW-Radar fährt der Sender eine schnelle Frequenzrampe, wie von Baku schon angesprochen. Damit hat man also je nach Signallaufzeit eine Differenzfrequenz zwischen aktueller Sendefrequenz und dem reflektierten Signal. Die Frequenzverschiebung ist ein Maß für die Laufzeit (Enfernung). Doppler-Radar zur Geschwindigkeitsmessung: Hier sendest du eine Festfrequenz und das empfangene Signal ist bei bewegten (!) Zielen frequenzverschoben durch den Dopppler-Effekt. https://www.micro-radar.de/de/technologie/Radar-Prinzip.html
Bin jetzt nicht der Radar-Experte. Wir haben auf unserer Segelyacht nur ein älteres Analog-Impulsradar. Typischer Innenaufbau des Radom siehe Anhang. Waren Doppler- und Chirp-Radar vor einiger Zeit mehr was für das Militär, so ist das heute auch im Segelsport die Normalausführung. Das früher notwendige "Sichtgerät" unter Deck wurde durch den sowiso schon vorhandenen Kartenplotter (MFD=Multifunktionsdisplay) ersetzt. Das Radom kostet ca. 2500 € als Zusatzteil zum Plotter. Als Vorteil im Vergleich zum alten Impulsradar werden unter anderem in den Herstellerprospekten genannt: - Geringere maximale Sendeleistung - Geringere Stromaufnahme - Geringeres Radomgewicht - Erweiterter Nahbereich - Bessere Darstellung der Ziele durch digitale Signalverarbeitung und Verwendung unterschiedlicher Farben (Bewegungsrichtung, Zielverfolgung) - Anbindung Radom-MFD auch über WIFI Auffällig: Man spricht bei den Echos immer noch von "Zielen". Kommt sicher vom Militär. Grüße von petawatt
GHz N. schrieb: > in der Hochfrequenz kann eine Signal anhand seiner Ausbreitungsrichtung > im der Leitung isoliert werden. > Es gibt passive Bauteile, die genau dafür gemacht sind. Wichtigste > Beispiele sind der Richtloppler und der Zikulator. Diese Begriffe > sollten dich weiterbringen. Gibts sogar für Niederfrequenz. Rein passive Zirkulatoren für NF sind mir zwar nicht bekannt (Gyratoren mit OpAmps gibts schon sehr lange), aber die Richtkoppler waren in praktisch jedem Wählscheibentelefon eingebaut und heissen dort Gabelschaltung. https://de.wikipedia.org/wiki/Gabelschaltung
Beitrag #6307451 wurde von einem Moderator gelöscht.
Vielen Dank für den vielen Input. Jedoch ist mir die Theorie noch nicht ganz klar geworden. Dieser Beitrag war schon mal super. Hp M. schrieb: > Fabian Z. schrieb: >> Eine Antenne resoniert > > Was ist das denn? > > > Resonanz ist für die Abstrahlung oder den Empfang einer > elektromagnetischen Welle nicht nötig. Jedoch ganz allgemein betrachtet. Wenn ich zum Beispiel ein CW Radar habe, welches monostatisch funktioniert, sendet eine einzige Antenne (zum Beispiel aus einem Schlitz eines Hohlleiters) kontinuierlich meine Welle ab. Trotz des dauerhaften sende ist es möglich das zeitgleich, exakt zur selben zeit, durch den gleichen Schlitz ein Signal empfangen werden kann. Also senden und empfangen durch einen Schitz zur selben Zeit. Oder anders ausgedrückt, einkoppeln und auskoppeln einer EM-Welle zur selben Zeit. Warum geht das? Warum löschen sich die zwei Ebenen Wellen nicht aus? Genau das verstehe ich nicht (wahrscheinlich weil mir hierzu das nötige Hintergrundwissen fehlt).
:
Bearbeitet durch User
Fabian Z. schrieb: > Trotz des dauerhaften sende ist es möglich das zeitgleich, exakt zur > selben zeit, durch den gleichen Schlitz ein Signal empfangen werden > kann. Also senden und empfangen durch einen Schitz zur selben Zeit Du vermischst hier zwei Dinge... Sowohl das Ausbreitungsmedium Luft/Vakuum wie die Antennenstruktur und auch die Zuleitung (Koax oder Hohlleiter) sind (weitestgehend) lineare und bidirektionale Medien. Wellen, die sich in eine Richtung ausbreiten "kollidieren" nicht mit denen, die in die entgegengesetzte Richtung laufen, sondern überlagern sich nur. Wie bereits genannt ist dies z.b auch bei Wasserwellen und Schallwellem der Fall... (wenn man mit jemandem spricht hört man ja auch wenn die andere Person einen unterbricht...). Am Ort der Überlagerung gibt es zwar lokal Interferenzmuster, aber es sind immer noch zwei wellen, die sich unabhängig voneinander ausbreiten. Was sie unterscheidet ist die Richtung des Energieflusses (bei EM Wellen der Poyinting Vektor). Für die Trennung von hin- und rücklaufenden Wellen auf einer Leitung existieren dann die oben etwähnten Bauteile und Schaltungen, die dies anhand der relativen Lage von Strom und Spannung bewerkstelligen.
GHz N. schrieb: > Wellen, die sich in eine Richtung ausbreiten > "kollidieren" nicht mit denen, die in die entgegengesetzte Richtung > laufen, sondern überlagern sich nur. Wie bereits genannt ist dies z.b > auch bei Wasserwellen und Schallwellen der Fall.. Man nennt das auch das Superpositionsprinzip. Damit ich nicht so viel schreiben muss, gibts fertige Videos: z.b.: https://www.youtube.com/watch?v=p1IsVeKX81I https://www.youtube.com/watch?v=0Tr9cggFEHU
Es gab/gibt zahlreiche Geräte, die mit einer einzigen Antenne gleichzeitig im Dauerstrich -also ohne Zeitversatz- senden und empfangen. Das funktioniert problemlos, wenn das das Empfangsteil nicht durch den Sender in die Begrenzung gesteuert wird. Schon im WK2 gab es Abstandszünder, die darauf beruhten, dass sich der Fusspunktwiderstand einer Antenne durch die Rückstrahlung eines in der Nähe befindlichen Reflektors ändert. Bei variablem Abstand ist das lediglich eine andere Beschreibung des Dopplereffekts. Die Geräte waren vorgesehen für Flugabwehrraketen, die nicht mehr zum Einsatz kamen, sonst hätten wir wahrscheinlich weniger Ruinen und Leichenberge gehabt. Das gleiche Verfahren wurde ca. 25 Jahre später für Einbruchmelder verwandt, die entweder auf UKW oder im GHz-Bereich arbeiteten. Die derzeit besten Einbruchmelder sind eine Kombination aus PassivInfrarot- und Mikrowellen-Sensor, die in UND-Schaltung verknüpft sind. Der Mikrowellenmelder arbeitet im Dauerstrich und gewinnt aus der Mischung von Sende- und Rückstrahlsignal eine niederfrequente Dopplerfrequenz.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.