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Radarsender Übersicht

Der Radarsender erzeugt einen kurzen, hochfrequenten Impuls mit hoher Leistung. Von einem Radarsender werden folgende technische Eigenschaften gefordert:

• Der Radarsender muss die erforderliche HF-Leistung mit der erforderlichen Impulsleistung zu erzeugen können.
• Der Radarsender muss eine entsprechende HF-Bandbreite aufweisen.
• Der Radarsender muss die HF-Leistung mit ausreichender Frequenzstabilität erzeugen, um die weitere Signalverarbeitung zu ermöglichen.
• Der Radarsender muss leicht modulierbar sein und die Anforderungen an die Impulsform zu erfüllen.
• Der Radarsender muss effizient, betriebssicher und leicht zu warten sein, soll eine hohe Lebenserwartung haben und nur wenige Kosten verursachen.

Kern des Radarsenders ist immer die Hochleistungsendstufe, deswegen werden in diesem Kapitel vorwiegend die verschiedenen Möglichkeiten der Leistungserzeugung behandelt:

Bild 1: Ein pseudokohärenter Sender aus der P-37

Bild 1: Ein pseudokohärenter Sender aus der P-37

• Eine oft verwendete Senderbauart ist der selbstschwingende Oszillator wie beispielsweise ein Magnetronsender, der durch einen Hochspannungsimpuls geschaltet wird. Dieser Hochspannungsimpuls als Spannungsversorgung für den Sender wird durch einen Modulator bereitgestellt. Dieses Sendesystem wird auch POT (Power-Oszillator-Transmitter) genannt. Radargeräte mit einem POT sind entweder nicht kohärent oder pseudokohärent. (Der Begriff Kohärenz hat wesentliche Bedeutung bei der Messung von Geschwindigkeiten im Doppler-Radar.)
   
• Ein weiteres System ist der PAT (Power-Amplifier-Transmitter). Bei diesem Sendersystem wird in einem Waveform- Generator der Sendeimpuls mit kleiner Leistung erzeugt und nachfolgend mit einem Verstärker (Amplitron, Klystron, Wanderfeldröhre oder einem Solid-State-Amplifier) auf die nötige Leistung gebracht. Radargeräte mit einem PAT sind in den meisten Fällen vollkohärent.
   
• • Ein Sonderfall des PAT ist die aktive Antenne,
    • bei der jedes Antennenelement oder
    • bei der Gruppen von Antennenelementen
    mit einem eigenen Verstärker ausgestattet sind.
     

Hier wird ein Sendeschrank aus dem historischen russischen Radargerät P-37 „Bar Lock” gezeigt. Das ist ein typischer (POT-) Sender mit einem Magnetron als Hochleistungsoszillator, der seine HF-Energie direkt in ein Hohlleitersystem speist. Dieses Magnetron mit seinen starken Permanentmagneten sehen Sie in der mittleren Ebene des Sendeschrankes. Rechts daneben befindet sich der Modulatorblock mit dem Thyratron. In der unteren Ebene befinden sich der Impulstransformator, die Laufzeitkette mit der Ladediode und der Hochspannungstransformator.

Solid-state Transmit/Receive Module sind attraktive Baugruppen für die Konstruktion von Radargeräten mit aktiven Phased Array Antennen. Trotzdem bleibt die Anwendung der Röhrentechnologie aktuell, vor allem, weil sie ein noch bedeutend höheres Leisdtungsspektrum als die Halbleitertechnik. bietet. Die folgende Tabelle vergleicht die derzeit in der Radartechnik verwendeten Senderbauarten: