Hallo, ich hätte mal eine Frage. Flugzeuge antworten auf Radarstrahlen mit speziellen HF-Impulsen, mit denen sie ihre Höhe und Flugnummer und andere Daten zur Radarstation runterschicken. In einer Vorlesung habe ich erfahren, daß da Frequenzen um 1 Gigahertz für verwendet werden. Die Leistung an der Antenne soll wohl etwa 250 Watt betragen!!! Kann das überhaupt sein, oder hat mein Professor keine Ahnung von der Materie? Wie soll man diese Leistung erzeugen? Da bräuchte man ja eine Endstufe mit ungefähr 300 Volt Betriebsspannung. Ganz zu schweigen möchte ich auch nicht im Flugzeug in der Nähe von der Antenne sitzen und dann wäre die ganze Handy-im-Flugzeug-Diskussion ja auch hinfällig.
>Kann das überhaupt sein, oder hat mein Professor keine Ahnung von der >Materie?
Er hat sehr wohl Ahnung von der Materie, denn das Flugzeug antwortet mit
sehr kurzen Impulsen im Bereich von us bis ns und da sind 250W kein
Problem. Schau dir mal an, mit welchen Leistungen Bodenstationen senden.
Und was die Handymasten erst abstrahlen, dagegen ist ein Flugzeug ein EMV-Käfig! Ausserdem sind die "Strahlen" im Flieger sowieso dadruch bestimmt, daß man extraterrestische Strahlung abbekommt - siehe -> unfruchtbare Stewardessen.
Hallo, das System heißt möglicherweise ADS-B und arbeitet um 1090MHz.
Hm, also doch. Erstaunlich. Er nannte das System Sekundärradar, weil es eine Antwort auf das Bodenradar darstellt, so habe ich es zumindest verstanden. Wie sehen denn Geräte aus, die 250 Watt bei 1 GHz erzeugen können? Das ist doch bestimmt schaltungstechnisch eine ziemliche Herausforderung.
Normalerweise werden bei großen (Radar)sendern Röhren verwendet (Klystron, Magnetron), bei 250 W sollte aber heutzutage auch Realisierung in Transistortechnik möglich sein.
Ich würde mal behaupten das es sich hier um das Transpondersystem handelt welche in den meisten Flugzeugen eingebaut ist. Die Geräte selbst sind höchstens so groß wie ein Autoradio eher kleiner. Mal schaun ob ich einen link finde wie sowas aussieht... http://www.segelflugbedarf24.de/21funkge_o.htm
Ja, ich glaube, um diese Transponder ging es. Wie kann bitte, wenn man sich den Link oben anschaut, in so einem winzigen Gerät eine 250W-Sendeendstufe stecken? Kann das sein, daß die 250 Watt irgendwie anders gerechnet werden?
Hallo Ingmar, > Ja, ich glaube, um diese Transponder ging es Siehe hier: http://www.vfo-magazin.de/index.pl/sekundr-radar_transponder_und_mode-s > Kann das sein, daß die 250 Watt irgendwie anders gerechnet werden? Bei HF-Technik (insbes. Radar-Technik) muss man bei Leisungen unterscheiden: 1) PEP (= Peak Envelop Power) = Spitzenleistung (eines Impuls) 2) Dauerstrichleistung = Effektiver Mittelwert der Leistung So kann die PEP bei einem Short-Range Radar um 1 GHz 20 kW betragen - die Dauerstrichleistung hingegen 200 W. Bei den genannten Transpondern dürften 250 W allerdings schon die Dauerstrichleistung sein. (Die Leistungen der Transponder müssen recht hoch sein, da die Empfangsantenne für das Sekundärradar in der Bodenstation meist als Rundstrahlantenne ausgeführt ist, oder zumnindest einen größeren Öffnungswinkel aufweist, als die eigentliche Radarantenne). > Wie kann bitte, ..., in so einem winzigen Gerät eine 250W-Sendeendstufe stecken? Von Mitsubishi gibt es komplette PA-Module auf MOS-FET-Basis, die solche Leistungen im genannten Frequenzbereich bringen. (-> nach 'Mitsubishi RF-Modules' 'googeln'). Alles unter 0.5-1 kW im 1 Ghz-Breich ist heute mit MOS-FETs gut zu realisieren. Darüber sind die bereits erwähnten Röhren Standard. Militärische Großraum-Radarstationen erzeugen im Frequenzbereich von einigen GHz meherere hundert kW. Gruß Nils
Hier ist ein Link zur NVA-Radartechnik: http://www.nva-futt.de/ Dort kann man sehen, daß z.B. die Oborona eine Impulsleistung von 800KW bie 150 - 170 MHz hat. Es empfahl sich nicht, dort in der Nähe "herumzuturnen" . ;-) MfG Paul
....s, die 250 Watt bei 1 GHz erzeugen können? Das ist doch bestimmt schaltungstechnisch eine ziemliche Herausforderung.. DU hast sicherlich etwas vergleichbares zuhause: Die Mikrowelle! ;-) 2,45GHz @ ca500Watt
So ein Handelsübliches Flugzeug (747) hat glaube ich ein Bordnetz mit 125V/400Hz. Damit sollten doch die 250W bei 1GHz locker erreichbar sein !?
http://de.wikipedia.org/wiki/Freund-Feind-Erkennung das sendet auch hier. 250Watt mit heutgen MOSFETs sollte kein Problem mehr sein, außerdem sind das wie schon gesagt Impulsleistungen, Mikrowellenherd macht Dauerstrich
UHF-Sendetransistoren LDMOS http://www.st.com/stonline/stappl/productcatalog/app?path=/comp/stcom/PcStComOnLineQuery.showresult&querytype=type=product$$view=table&querycriteria=RNP139=518.0 zum Beispiel der SD56150 http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/8360/sd56150.pdf 860 MHz 150 Watt pro Transistor, davon werden dann für UHF-TV-Sender noch viele parallel geschaltet.
Das kleine Gerät oben im Link soll ja mit 12 Volt aus der Bordbatterie vom Segelflugzeug laufen. Da steht im Text, daß es vollständig aus Halbleitern aufgebaut ist, also keine Röhren oder Magnetron etc. Und trotzdem die 250 Watt Impulsleistung, also ich finde das schon ziemlich erstaunlich ehrlich gesagt, habe ja auch bisher nur kleine Endstufen für 2m gebaut. Aber es scheint ja ganz gängig zu sein, also danke auf jeden Fall für Eure Ausführungen. Und hallo Claude, ja eine 747 hat ein Dreiphasen-Wechselstromnetz mit 110V bei 400 Hz. Bzw. mehrere davon wegen der Redundanz.
Ein Transponder hat ein Tastverhältnis von ca. 1:100 und mehr, daher ist die Leistung nur sehr kurz gefordert. Díe modernen Typen sind alle halbleiterbestückt und laufen mit 12 V. Das ganze passiert bei 1030/1090 MHz. Also alles ganz und gar kein Hexenwerk.
Ich denke ein Transponder hat ein viel kleineres Puls-Pausenverhaeltnis als 1:100. Das Radar macht einen Umgang pro sekunde oder so, und der Puls ist in der 10 Mikrosekunden Region. Das waeren dann 10^-5. Das macht man aus einem guten Kondensator
Man muss nicht soviel mutmaßen: Im Link in meinem ersten Beitrag stehen die Daten für die Impulsbreiten und Leistungen der Bodenstation. Zu den Umdrehungen eines Radars: Mechanisch: Grossraum-Radar: 10-20 s pro Umdrehung Shortrange: 2-5 s pro Umdrehung Highfinder: 1-2 s (rauf-runter) Elektronisch (Phase-Arrays): Im 'hastenichtgesehen' Die Aussendung der Transponder-Abfrage durch die Bodenstation erfolgt übrigens erst nach der 'Winkelmittenbestimmung' des Flugziels (Radarecho als Lorentz- oder Gaußförmig angenommen). Gruß & gute Nacht Nils
Hallo Ingmar, es gibt zwei Systeme an Bord von Flugzeugen, die im genannten Frequenzbereich arbeiten. Zu nennen wäre einmal das Sekundärradar, das auf eine spezielle Impulsfolge bei 1030 MHz (die Abfrage) ein kleines Datenpaket auf 1090 MHz sendet (die Antwort). Dieses Datenpaket enthält heutzutage neben Flughöhe, Squawk-Code unter anderem auch gleich die Flugnummer und GPS-Position. Abgefragt wird dieses "Transponder" genannte Gerät nicht nur von Bodenstationen der Flugsicherung, sondern auch die Flugzeuge untereinander können gegenseitig ihre Position abfragen (genutzt vom Antikollisions-System TCAS). Ein Transponder ist in so gut wie jedem Motorflugzeug eingebaut und Pflicht in bestimmten Lufträumen mit hohem Verkehrsaufkommen, und oberhalb von 5.000 Fuß überall in Deutschland. Zu Deiner Frage: Die Geräte müssen laut Vorschrift eine Impulsleistung von +21dBm bis +27dBm erbringen, also zwischen 125 und 500 Watt, gemessen am antennenseitigen Ende des Kabels. Nun sind die gesendeten Impulse aber sehr kurz (0,5 µs), und ein Datenpaket besteht maximal aus 112 Bit. Zusammen mit der maximalen Abfragerate von 1.200 Antworten pro Sekunde ergibt sich immer noch ein Tastverhältnis von deutlich unter 10%. Somit ist die Dauerstrichleistung maximal 50 Watt, in der Praxis eher noch eine Zehnerpotenz darunter, da die Limits des Systems nicht erreicht werden. Für einen typischen Transmitter mit 300 Watt Impulsausgangsleistung bei 1 GHz ist eine vierstufige Verstärkung nach dem Oszillator ausreichend. Es gibt mehrere Firmen, die speziell für diese Anwendung (Avionik) Transistoren anbieten. Google mal nach dem MRF10350 von Macom, ein typischerweise verwendeter Endtransistor in den modernen Geräten. Die Betriebsspannung der Endstufe beträgt meist zwischen 50 und 80 Volt, die mittels Schaltregler aus der üblichen Versorgungsspannung von 14 oder 28 Volt Gleichstrom generiert werden. Die Versorgung aus einer Batterie (für Heißluftballone oder Segelflugzeuge) ist also kein Thema. Das andere System, das bei etwa 1 GHz sendet und empfängt, ist das DME. Dieses sendet eine Impulsfolge an eine Bodenstation, die es nach einer festgelegten Verzögerung wieder zurücksendet. Aus der Laufzeit des Signals vom Flugzeug zur Bodenstation und zurück wird die Entfernung zu dieser berechnet. Dieses System wird zur Navigation verwendet, beispielsweise um bei einer Instrumentenlandung die Entfernung zur Landebahn im Cockpit anzuzeigen.
Hi nettes Thema, hab ich mich mal während einer Facharbeit mit beschäftig. Hab damals aus nem satellitentuner ein Receiver für Sekundärradar gebaut. Deswegen hab ich hier auch noch die Anforderungen der ICAO im Original rumliegen. Hier mal ein Auszug 3.1.1.7.11 TRANSPONDER POWER OUTPUT AND DUTY CYCLE 3.1.1.7.11.1 The peak pulse power available at the antenna end of the transmission line of the transponder shall be at least 21 dB and not more than 27 dB above 1 W, except that for transponder installations used solely below 4 500 m (15 000 ft), or below a lesser altitude established by the appropriate authority or by regional air navigation agreement, a peak pulse power available at the antenna end of the transmission line of the transponder of at least 18.5 dB and not more than 27 dB above 1 W shall be permitted. 3.1.1.7.11.2 Recommendation.— The peak pulse power specified in 3.1.1.7.11.1 above should be maintained over a range of replies from code 0000 at a rate of 400 replies per second to a maximum pulse content at a rate of 1 200 replies per second or a maximum value below 1 200 replies per second of which the transponder is capable. Also das was Oliver schon geschrieben hat. (bis auf die 27dBm, das sollten wohl 27dBW sein zwinker) Wer es jetzt nich glaubt is selber schuld;)
Danke Andreas für die aufmerksame Korrektur, die Umrechnung in Watt stimmte wenigstens. P.S.: Für solche Standards zahlt man gutes Geld, locker 200 Euro ;)
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