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Ultra Wideband Radar

konventionelles
Schmalbandsystem
Ultra
Wideband-
system
thermisches
Rauschen

Bild 1: ein Ultra Wideband Radar sendet in einem weiten Spektrum mit sehr wenig Leistung

konventionelles
Schmalbandsystem
Ultra
Wideband-
system
thermisches
Rauschen

Bild 1: ein Ultra Wideband Radar sendet in einem weiten Spektrum mit sehr wenig Leistung

Ultra Wideband Radar

Ein Ultra Wideband Radar (UWB- Radar) sendet Signale mit einem sehr viel breiterem Spektrum als konventionelle Radargeräte aus. Sie benötigen sehr viel weniger Impulsleistung, was den Radarsender nicht aufklärbar macht. Das gesendete Signal ist sogar kleiner als der erlaubte Störleistungspegel verschiedener elektrischer Geräte (z.B. ein Fön). Meist werden Impulsgeneratoren mit extrem kurzen Impulsweiten genutzt, die kürzer als 1 ns sind.

Das Spektrum dieser extrem schmalen Impulse ähnelt mehr und mehr dem des weißen Rauschens, je schmaler die Impulse werden. Diese extrem schmalen Impulse benötigen allerdings auch eine sehr viel größere Empfängerbandbreite als konventionelle Radargeräte.

Der Betrag des Spektrums, welcher durch das Sendesignal des UWB- Radars belegt wird (d.h. die Bandbreite des UWB- Signals) ist mindestens 25% des Betrages der Mittenfrequenz des Senders. Also eine Mittenfrequenz von 2 GHz hat eine Bandbreite von 500 MHz und die Mindestbandbreite von einem UWB- Signal mit der Mittenfrequenz von 4 GHz ist dann 1 GHz. Oft werden Bandbreiten von mehr als 1 GHz genutzt.

Diese große Bandbreite erfordert spezielle Baugruppen für das UWB- Radar. Die Antenne muss so extrem breitbandig sein, dass oft mehrere Antennen für verschiedene Frequenzbänder parallel genutzt werden. So kann auch der Empfänger keine Resonanzfrequenz mehr haben. Jede Resonanz in der Frequenz ist schmalbandig und genau das soll hier vermieden werden.

Ein Beispiel für ein typisches UWB-Radar ist das gepulste Rauschradar. Dieses Radar sendet auf der Mittenfrequenz von 24 GHz einzelne Impulse mit einer Länge im Bereich weniger Nanosekunden und einer Impulsleistung von 4 mW. Dessen Bandbreite beträgt somit 8 GHz. Ob dieses Radar sendet oder nicht, kann von außen messtechnisch nicht festgestellt werden da sich seine Sendeimpulse vom Umgebungsrauschen nicht unterscheiden.