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Skyradar Basic II

Bild 1: Skyradar Basic II - ein FMCW Schulungsradar

Bild 1: Skyradar Basic II - ein FMCW Schulungsradar

Das Skyradar Basic II ist ein didaktisches FMCW Radar, welches speziell für die Ansprüche in der Berufsbildung konstruiert wurde und auf gewünschte Schulungsthemen gemäß Kundenwunsch angepasst ist. Es nutzt eine Standard-Satellitenantenne mit einem Durchmesser von 60 cm, welche auf einem schweren Kamerastativ montiert ist. In dem Gehäuse unter der Antenne befindet sich eine Steuerplatine ST200 mit einem USB-Anschluss für einen PC oder ein Laptop. Im Brennpunkt des Parabolreflektors sendet und empfängt der Transceiver K-MC1 im K–Band. Der Parabolreflektor bündelt dessen Richtwirkung zu einem sehr schmalen Antennendiagramm, einem sogenannten Pencil Beam mit einer Breite von etwa 2°. Durch diese Richtwirkung kann das FMCW-Radar trotz sehr geringer abgestrahlter Leistung (viel weniger als Ihr Mobiltelefon!) die Objekte abhängig von der Größe ihrer effektiven Reflexionsfläche in Entfernungen bis 500 m orten sowie deren Entfernung sowie Geschwindigkeit messen.

Das Skyradar Basic II kann in drei verschiedenen Betriebsarten genutzt werden:

  1. CW
    In diesem Modus wird die Sendefrequenz nicht verändert (moduliert) und es kann nur die Dopplerfrequenz als Maß für die Radialgeschwindigkeit gemessen werden.
  2. FMCW
    Hier wird die Trägerfrequenz spannungsgesteuert mit einem speziellen Signal (dreieckig oder sägezahnförmig) in der Frequenz moduliert um zusätzlich zur Radialgeschwindigkeit auch eine Entfernung zu messen. Die Form des Signals kann durch den Benutzer ausgewählt werden um den Zusammenhang der Steilheit der Signalflanken und die dadurch erzielbare maximale eindeutige Messentfernung sowie die mögliche Entfernungsauflösung zu demonstrieren. Wegen der überdurchschnittlichen Reichweite aufgrund der Energiebilanz ist es möglich, Mehrdeutigkeiten in verschiedenen Betriebsarten der Entfernungsmessung zu präsentieren.
  3. FSK
    Im Frequency Shift Keying Modus wird die Sendefrequenz zwischen zwei Werten hin- und hergeschaltet. Hiermit können die Entfernung und die Radialgeschwindigkeit gleichzeitig und sehr genau gemessen werden. Dieser Modus wird aber nur im Nahbereich verwendet, da die Messung auf eine Bestimmung des Phasenunterschiedes beider Sendefrequenzen beruht. Durch die Periodizität der Sinusschwingungen ergibt das für die Entfernungsmessung ab einer Entfernung von einigen Metern mehrdeutige Werte.

Durch die sehr starke Bündelung der Sendeenergie kann die Antenne auf mehrere nebeneinander liegende Objekte einzeln ausgerichtet werden. Die Messung kann ebenfalls als Stream aufgezeichnet werden. Das erlaubt eine Auswertung zum Beispiel in einem Seminar auch zu einem sehr viel späteren Zeitpunkt.

Bei exakter Winkelausrichtung der Parabolantenne können real folgende Reichweiten erzielt werden:

Das Skyradar Basic II kann auf Wunsch auch mit einer einfach gewölbten Parabolantenne ausgeliefert werden, die dann ein Fächerdiagramm bildet. Das bietet Vorteile bei der Ausrichtung der Antenne, da nun nicht so sehr auf den richtigen Antennentilt geachtet werden muss. Die Reichweite wird dadurch aber auf etwa 70% reduziert, da die Sendeleistung nun nicht mehr so stark gebündelt wird. Das gesamte Radar wird dadurch insgesamt etwas schwerer.

Der Vertrieb wird durch Köster Systemtechnik vorgenommen. Jedes einzelne Gerät wird mit beispielhaften Übungsaufgaben ausgeliefert, mit deren Hilfe Schüler oder Studenten sich eigene praktische Erfahrungen mit der Technologie des FMCW-Radars erarbeiten können.