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Didaktisches Primärradar


Bild 1: Systemkomponenten des Didactic Primary Radar

Systemkomponenten des Didactic Primary Radar
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Bild 1: Systemkomponenten des Didactic Primary Radar

Das Didaktische Primärradar (DPR) ist Komponente eines Unterrichtssystems, welches in Zusammenarbeit mit Intersoft Electronics (Olen, Belgien) und Köster Systemtechnik (Iserlohn, Deutschland) entwickelt wurde.

Es ist ein echtes Radar für Anwendungen im Freien als auch direkt in einem Unterrichtsraum. Es nutzt ein Frequenzband in der Nähe der für WLAN-Anwendungen international freigegebenen Frequenzen. Durch die Verwendung von Pulskompression mit phasencodiertem Sendeimpuls kann für Demonstrationszwecke eine ausreichende Reichweite bei geringster Sendeleistung erreicht werden.

Alle Radarfunktionen können vom Laptop aus gesteuert werden. Die Software gestattet ein unbekümmertes Probieren in den Parametern des Radargerätes, bei welchem die Auswirkungen auf einem durch die Software auf dem Bildschirm des Laptops dargestellten A-Scope und einem B-Scope direkt beobachtet werden können. So zum Beispiel kann die Sendeimpulsdauer von 20 Nanosekunden bis zu einer Dauer von einer halben Mikrosekunde schrittweise verändert werden. Unabhängig davon kann die Bandbreite des Empfängers geregelt werden, um die empfangene Impulsform wieder als sauberen Rechteckimpuls erkennbar werden zu lassen und so den Zusammenhang zwischen Sendeimpulsdauer und notwendiger Empfängerbandbreite zu demonstrieren.

Die Radarantenne wird vom Laptop aus manuell oder mit einem selbst erstellbaren Scenario gedreht und geschwenkt. Das Bild kann sofort auf dem A- Scope oder dem B- Scope betrachtet und interpretiert werden. Selbst in kleineren Unterrichtsräumen ist das System anwendbar, da die Wände durch das Radar (eben wie es auch von einer WLAN-Verbindung üblicherweise erwartet wird) durchdrungen werden.


Bild 2: Das Zielzeichen des Fotografen ist auf dem Bildschirm sichtbar

Das Zielzeichen des Fotografen ist auf dem Bildschirm sichtbar
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Bild 2: Das Zielzeichen des Fotografen ist auf dem Bildschirm sichtbar


Bild 3: Blockdiagramm des Didactic Primary Radar

Blockdiagramm des Didactic Primary Radar
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Bild 3: Blockdiagramm des Didactic Primary Radar

In Feldversuchen kann das Radar zum Beispiel neben einer Straße aufgebaut und der Straßenverkehr (und auch der Personenverkehr!) auf dem Bildschirm beobachtet werden. Hierbei kann das Doppler-Dilemma anhand verschiedener Blindgeschwindigkeiten demonstriert und der Einfluss einer gezielten Veränderung der Impulsfolgefrequenz oder der Sendefrequenz beobachtet werden.

Für einen Unterricht sind besonders gut nutzbar die möglichen Veränderungen an der Senderbandbreite, der Sendeimpulslänge und der Intrapulse Modulation. Die Dopplerfrequenzfilter können genutzt werden, um verschiedene Radialgeschwindigkeiten in der Signalverarbeitung entweder auszublenden oder zu bevorzugen. Einziger Nachteil dieses Gerätesystems ist, dass es keine Möglichkeit für eine Rundumsuche gibt: somit ein PPI-Screen nicht realisiert werden kann.