www.radartutorial.eu Grundlagen der Radartechnik

Der Begriff „Kohärenz”

1. PRT
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3. PRT

Bild 1: nichtkohärente Sendeimpulse

1. PRT
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3. PRT

Bild 1: nichtkohärente Sendeimpulse

Sendeimpulse aus drei verschiedenen PRT's werden phasenmäßig miteinander verglichen: Jeder Sendeimpuls hat eine andere Phasenlage, die zufällig entstanden ist.
1. PRT
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Bild 1: nichtkohärente Sendeimpulse

Der Begriff „Kohärenz”

Ob ein Radargerät kohärent ist, oder nicht, wird durch die Art des Senders bestimmt. Als Sender können im Radargerät verschiedene Systeme arbeiten

Nicht-Kohärentes Radar

Ein Sendersystem ist der selbstschwingende POT (Power Oscillator Transmitter). Wenn ein solcher Sender durch den rechtwinkligen Modulationsimpuls ein- und ausgeschaltet wird, dann beginnt dieser Sender in jedem Sendeimpuls mit einer anderen Phasenlage zu schwingen. Diese Phasenlage des Schwingungseinsatzes ist ein rein zufälliger Prozess.

Merke: Selbstschwingende Sender haben von Impuls zu Impuls eine zufällige Phasenlage und sind deshalb nicht kohärent!

Kohärentes Radar
1. PRT
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Bild 2: kohärente Sendeimpulse

1. PRT
2. PRT
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Bild 2: kohärente Sendeimpulse

Sendeimpulse aus drei verschiedenen PRT's werden phasenmäßig miteinander verglichen: hier im Idealfall haben sie eine exakt gleiche Phasenlage. In der Praxis können sie schon eine unterschiedliche Phase haben, es besteht jedoch eine starre (kohärente) Phasenlage zwischen den Sendeimpulsen, die von einem Muttergenerator abgeleitet wurden und zu diesem einen definierten Phasenbezug haben.
1. PRT
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Bild 2: kohärente Sendeimpulse

Ein anderes Sendersystem ist der PAT (Power-Amplifier-Transmitter). Bei diesem System besteht der Sender im Kern aus einem Hochleistungsverstärker und wird durch eine hochstabile Dauerschwingung des Muttergenerators in einem Waveform- Generator gespeist. Die Modulation der Leistungsendstufe des Senders beeinträchtigt nicht die Phasenlage des Sendeimpulses. Wenn angenommen wird, dass auch die Impulsfolgefrequenz (PRF) aus der Frequenz des Muttergenerators abgeleitet wird (und das ist in den meisten Geräten der Fall), dann startet wirklich jeder Sendeimpuls mit der gleichen Phasenlage. Radargeräte, bei denen die Phasenlage so stabil ist, werden voll-kohärent genannt. Für manche Anwendungen ist diese starre Phasenlage eigentlich nicht notwendig, Bedingung ist nur, dass ein Kohärenzoszillator eine phasenstabile Dauerschwingung liefert. Aber wie gesagt, meist wird durch die Ableitung der PRF aus dem Muttergenerator diese starre Phasenlage erzeugt und das macht das Prinzip der Kohärenz auch verständlicher.

Merke: Muttergeneratoren kleiner Leistung mit anschließender Hochleistungsverstärkung bewirken eine konstante Phasenlage zwischen den Sendeimpulsen, also eine Kohärenz!

Der wichtigste Vorteil dieser kohärenten Systeme ist, dass auch sehr kleine Phasenänderungen des Echosignals erkannt werden und so durch den Doppler- Effekt der Einfluss von Festzielen verringert wird. Kohärente Radargeräte haben auch ein besseres Signal-/Rauschverhältnis als nicht-kohärente Systeme.