www.radartutorial.eu Grundlagen der Radartechnik

PIN-Diodensteuerspannungen
180°
22,5°
90°
45°

Bild 1: Keramikplatine mit einer Phasenschieberschaltung aus Umwegleitungen

PIN-Diodensteuerspannungen
180°
22,5°
90°
45°

Bild 1: Keramikplatine mit einer Phasenschieberschaltung aus Umwegleitungen

Phasenschieber

Phasenschieber lassen sich besser (vor allem: schneller) schalten als regeln. Gezeigt wird ein 4-Bit-Schaltphasenschieber aus einem Radargerät, der verschiedene Umwegleitungen in den Signalweg schaltet und somit in 22,5° Schritten 16 verschiedene Phasenwinkel von 0° bis 337,5° realisieren kann.

Schön zu erkennen sind ebenfalls die Induktivitäten in den Schaltspannungszuleitungen für die insgesamt 24 zu erkennenden PIN-Dioden.

Da dieses Phasenschiebermodul sowohl für den Sendeweg als auch für den Empfangsweg arbeitet, sind am Eingang und am Ausgang des Moduls noch Verzweigungen mit PIN-Diodenschaltern auf dem gleichen Keramikträger angebracht.

Für die Empfangszeit muss gegenüber dem Sendemoment das gleiche Datenwort angelegt werden.
Logisch: Der Strahler, der zur Diagrammformung als letzter sendet, erhält beim Empfang aus der gleichen Richtung als erster das Echosignal und muss wiederum die längste Umwegleitung benutzen.

45°
90°
180°

Bild 2: Prinzip einer Phasenschieberschaltung aus Umwegleitungen

45°
90°
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Bild 2: Prinzip einer Phasenschieberschaltung aus Umwegleitungen

Die zusätzlichen Leitungslängen verzögern das HF-Signal um definierte Phasenlagen. Als Beispiel werden in der nebenstehenden Grafik drei Phasenschieberketten mit je drei Bit gezeigt. Die Umschalter sind schnelle PIN-Dioden- Schalter, die mit einer Steuerspannung das HF-Signal auf die jeweiligen Umwegleitungen schalten. Es können mehrere Umwegleitungen gleichzeitig eingeschaltet werden, deren Verzögerungen sich dann addieren. Ein zentraler Computer errechnet die notwendige Phasenverschiebung für jedes Strahlerelement und schaltet verschiedene Kombinationen von Umwegleitungen in den Signalweg.

Die Programmierung der Phasenschieber und vor allem die Übertragung der Information auf einer seriellen Leitung zu den Phasenschiebern benötigt jedoch viel Zeit. Diese Umprogrammierung wird in der Totzeit zwischen Empfangszeit und dem nächsten Sendeimpuls vorgenommen. Sie kann bis zu 200 µs betragen.