www.radartutorial.eu Grundlagen der Radartechnik

Wichtung

Bild 1: vier Frequenzen aus einer linearen Frequenzmodulation

Bild 1: vier Frequenzen aus einer linearen Frequenzmodulation

Bild 1: vier Frequenzen aus einer linearen Frequenzmodulation

Wenn mehrere verschiedene Frequenzen phasenkohärent in ihrer Amplitude addiert werden, entstehen zwangsläufig Nebenkeulen, die im Pulskompressionsverfahren der Radartechnik mit dem englischen Fachbegriff time side lobes benannt werden.

Im Bild 1 werden vereinfacht nur vier verschiedene Frequenzen betrachtet, die aus einem linear frequenzmodulierten Sendeimpuls durch Filter selektiert und durch differenzierte Zeitverzögerung auf ein einheitliches Zeitraster verzögert wurden. Die elektronische Lösung kann sowohl analog durch SAW-Filter als auch durch digitale Schaltungen oder durch Softwarelösungen vorgenommen werden.

Bild 2: Summe der Amplituden der vier Frequenzen aus einer linearen Frequenzmodulation

Bild 2: Summe der Amplituden der vier Frequenzen aus einer linearen Frequenzmodulation

Im Bild 2 wird gezeigt, wie diese vier verschiedenen Frequenzen noch ungewichtet, also mit gleicher Signalamplitude übereinandergelegt ein Summensignal erzeugen, das neben einem scharfen Ausgangsimpuls in der Mitte auch mehrere Nebenkeulen enthält. Diese Nebenkeulen liegen auf der Zeitachse, haben zum Sendeimpuls also eine andere Laufzeit als das eigentliche Echosignal. Deswegen werden diese Nebenkeulen auch time side lobes genannt, obwohl deren lokale Maxima in einer anderen Entfernung dargestellt werden, als das eigentliche Zielsignal.

Es wird mit den gelben Pfeilen auf eine Frequenz hingewiesen (es handelt sich hier im Beispiel um die Frequenz f2), die an genau den Stellen, an denen die Nebenkeulen ein positives Maximum aufweisen, ein negatives Spannungsmaximum haben. Wenn nun diese Frequenz f2 vor der Summierung soweit verstärkt wird, dass das positive Maximum der Nebenkeule bis auf den Wert Null verringert wird, wird auch gleichzeitig durch diese Verstärkung das gewünschte Ausgangssignal vergrößert. Dadurch entstehen allerdings neue Maxima der Nebenkeulen, die wiederum mit der gleichen Methode, aber nun mit einer anderen Teilfrequenz verringert werden können. So kann für jede Teilfrequenz ein Amplitudenoptimum gefunden werden, welches ein maximales Ausgangssignal bei möglichst geringen Nebenkeulen zum Ziel hat.

Diese unterschiedliche Größe der Eingangsspannungen der verschiedenen Frequenzanteile wird Wichtung genannt und kann die Größe der Nebenkeulen gemessen am Ausgangssignal auf bis zu -30 dB verringern.