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Verschiedene Verlustfaktoren im Radarsystem

VerlustfaktorSymboltypischer Wert
Athmosphärische Verluste La1.2 dB
Antennenabtastverluste Lant1.3 dB
Bandbreitenverluste LB1.2 dB
Verluste durch Fehlabstimmung der Filter Ln0.8 dB
Fluktuationsverluste (für eine Pd=0,9) Lf8.4 dB
Integrationsverluste Li3.2 dB
Verschiedene Verluste in der Signalverarbeitung Lx3.0 dB
Leitungsverluste (Empfänger) Lr1.0 dB
Leitungsverluste (Sender) Lt1.0 dB
Gesamtverluste (Summe) Lges21.1 dB

Tabelle 1: Liste der möglichen Verluste

Verschiedene Verlustfaktoren im Radarsystem

In jedem Radargerät muss mit Verlusten in der Signalverarbeitung gerechnet werden. Teile dieser Verluste sind vermeidbar oder lassen sich in einem optimal abgestimmten Radargerät auf ein Minimum reduzieren. Andere Verluste sind dagegen leider unvermeidbar bzw. durch Entwicklungs- und Wartungspersonal nicht beeinflussbar.

Die in der Radargleichung als Lges genannten und in der nebenstehenden Tabelle aufgeschlüsselten Verluste von bis zu 21,1 dB sind allerdings eine sehr pessimistische Zahl. In der Praxis kann dieser Wert auf 11 bis 15 dB sinken.

Athmosphärische Verluste

In dem Begriff Athmosphärische Verluste sind alle athmosphärischen Dämpfungsverluste auf dem Weg zum Ziel und zurück zusammengefasst. Sie bestehen aus einer athmosphärischen Grunddämpfung La und einer stark wetter- und frequenzabhängigen Zusatzdämpfung Lw durch Nebel oder Regen. Diese bei Nebel oder Regen auftretenden frequenzabhängige Wetterdämpfung kann bei Frequenzen unterhalb von 3 GHz aber praktisch vernachlässigt werden.

Antennenabtastverluste

Die Antennenabtastverluste entstehen dadurch, dass die innerhalb der 3 dB- Strahlbreite empfangenen n Echoamplituden des Zieles mit dem Antennendiagramm der Antenne moduliert sind. Für Radargeräte, die mit einer sehr geringen Trefferzahl m arbeiten, kann Lant erheblich größer werden als der hier angegebene Wert.

Bandbreitenverluste

Ein Bandbreitenverlust entsteht durch Fehlanpassungen in der ZF-Bandbreite. Um steilere Impulsflanken und somit eine bessere Entfernungsauflösung zu erzielen, werden Radarempfänger mit nicht optimalem Zeit/Bandbreitenprodukt verwendet, die dann aber das Verhältnis von Nutzsignal und Rauschen negativ beeinflussen.

Verluste durch Fehlabstimmung der Filter

Generell sollte von einem optimal abgestimmten System ausgegangen werden. Das ist aber nur bei bekannten Signalen möglich. In der Praxis sind die zu empfangenen Signale unbekannt und das jeweils benötigte Bandpassverhalten des Filters kann nur angenähert werden.

Fluktuationsverluste

Ursache dieser Verluste sind extreme Schwankungen der effektiven Rückstrahlfläche abhängig von Frequenz und Beobachtungswinkel.

Die Fluktuationsverluste wurden von Peter Swerling in vier definierte Modellfälle klassifiziert.

Integrationsverluste

Integrationsverluste entstehen dadurch, dass die empfangene Gesamtenergie sich auf n Impulse (Trefferzahl!) ungleichmäßig aufteilt. Bei der Weiterverarbeitung können die Anteile, die sich dem Rauschpegel annähern, nicht mehr berücksichtigt werden.

Leitungsverluste

In die Leitungsverluste des Senders Lt und des Empfängers Lr gehen auch die Verluste durch radarspezifische Baugruppen wie Diplexer und Sende-Empfangsweiche (Duplexer) ein.