www.radartutorial.eu Grundlagen der Radartechnik

Einteilung von Radargeräten

Je nach Art der gewünschten Informationen müssen die Radargeräte unterschiedliche Eigenschaften und Techniken aufweisen. Anhand dieser Eigenschaften und Techniken werden sie eingeteilt in:

Radargeräte
bildgebend
nicht bildgebend
Primärradar
Sekundärradar
Pulsradar
Dauerstrichradar
intrapulsmoduliert
pulsmoduliert
frequenzmoduliert
unmoduliert
Radargeräte
bildgebend
nicht bildgebend
Primärradar
Sekundärradar
Pulsradar
Dauerstrichradar
intrapulsmoduliert
pulsmoduliert
frequenzmoduliert
unmoduliert
Radargeräte
bildgebend
nicht bildgebend
pulsmoduliert

Bild 1: Einteilung von Radargeräten (interaktives Bild)

Imaging Radar / Non-Imaging Radar

Radargeräte können grob in zwei Kategorien eingeteilt werden: Bildgebende Radarverfahren (imaging radar) und nicht-bildgebende Radarverfahren (non-imaging radar). Bildgebende Radarverfahren versuchen, aus den empfangenen Informationen ein landkartenähnliches Bild zu berechnen. Klassische Anwendungen sind hier das Wetterradar und die militärische Luftraumaufklärung.

Nicht-bildgebende Radarverfahren stellen ihre Messergebnisse als reinen Zahlenwert zur Verfügung. Anwendungen hierfür sind einige Radar-Altimeter sowie die Geschwindigkeitsmesser. Im nicht-bildgebenden Sekundärradarverfahren sind Wegfahrsperren in Fahrzeugen der Oberklasse zu nennen, die auf diesem Wege feststellen, ob sich der Fahrzeugschlüssel im Inneren des Fahrzeuges befindet, oder nicht.

Primärradargeräte:

Primärradargeräte senden hochfrequente Signale aus, die an Zielen reflektiert werden. Die entstandenen Echos werden empfangen und ausgewertet. Das heißt, Primärradargeräte empfangen im Gegensatz zu Sekundärradargeräten ihre selbst abgestrahlten Signale als Echo wieder.

Sekundärradargeräte

Bei diesen Radargeräten muss das Flugzeug einen Transponder (Wiedergabesender) an Bord haben und empfängt ein kodiertes Signal vom Radargerät. In dem Transponder wird eine aktive Antwort generiert, die dann ebenfalls kodiert an das Radargerät zurückgesendet wird. In dieser Antwort können dann viel mehr Informationen enthalten sein, als ein Primärradargerät erarbeiten kann (z.B. Flughöhe, Identifizierung oder auch technische Probleme an Bord, wie z.B. Funkausfall... ).

Pulsradargeräte

Pulsradargeräte strahlen ein impulsförmiges hochfrequentes Signal hoher Leistung aus. Danach folgt eine längere Pause, in der die Echos empfangen werden können, bevor ein neues Sendesignal ausgesendet wird. Aus Antennenstellung und Laufzeit des Signals können Richtung, Entfernung und ggf. Höhe des Zieles (oder dessen Altitude) bestimmt werden.

Dauerstrichradar

Dauerstrichradargeräte oder CW- Radargeräte (engl.: Continuous Wave radar) strahlen ununterbrochen ein Sendesignal ab. Das Echosignal wird ständig empfangen und verarbeitet. Der Empfänger muss nicht unbedingt am gleichen Ort stehen, wie der Sender. Jeder kräftige Rundfunksender kann nebenbei als Radarsender funktionieren, wenn ein entfernter Empfänger die Laufzeiten des direkten mit dem reflektierten Signal vergleicht. Es sind Versuche aus den USA bekannt, dass aus der Auswertung der Signale von drei verschiedenen Fernsehstationen der genaue Standort eines Flugzeuges errechnet werden kann. ( passives Radar)

Unmodulierte Dauerstrichradargeräte

Das Sendesignal dieser Geräte ist in Amplitude und Frequenz konstant. Diese Geräte sind auf Geschwindigkeitsmessungen spezialisiert. Entfernungen können nicht gemessen werden. Sie werden z.B. als Verkehrsmessradargeräte von der Polizei eingesetzt. Neueste Geräte (LIDAR) arbeiten im Laserwellenbereich und messen nicht nur die Geschwindigkeit.

Modulierte Dauerstrichradargeräte

Das Sendesignal ist in der Amplitude konstant, wird aber in der Frequenz moduliert (engl.: Frequency Modulated Continuous Wave radar). Damit wird die Entfernungsbestimmung nach dem Prinzip der Laufzeitmessung wieder möglich. Aus der Frequenzverschiebung kann dann der Abstand (= Höhe) bestimmt werden. Vorteil dieser Geräte ist, dass eine Auswertung ohne Empfangspause erfolgt und somit das Messergebnis kontinuierlich zur Verfügung steht. Sie werden überall dort eingesetzt, wo die Messdistanz nicht allzu gross ist und es auf eine kontinuierliche, lückenlose Messung ankommt, z.B. bei einer Flughöhenmessung in Flugzeugen oder im Wetterradar als „Windprofiler”.
Ein ähnliches Prinzip wird auch von Radargeräten genutzt, deren Sendeimpuls zu lang ist, um eine gute Entfernungsauflösung zu erzielen. Diese modulieren oft ihren Sendeimpuls zusätzlich, um mit Hilfe der Pulskompression eine Entfernungsbestimmung auch innerhalb des Sendeimpulses zu erreichen.

Bistatische Radargeräte

Bei einem bistatischen Radargerät liegt zwischen Sender und Empfänger eine größere Entfernung und meist auch eine größere Azimutabweichung. Es wird also auch dann ein Signal empfangen, wenn durch die Geometrie des reflektierenden Objekts keine oder nur sehr wenig Energie (Stealth- Technologie!) in direkter Richtung eines monostatischen Radars reflektiert wird.