www.radartutorial.eu Grundlagen der Radartechnik

Unterscheidung nach der Frequenz

Da die Dopplerfrequenz (wenige Herz) zur Sendefrequenz (viele Megaherz) relativ klein ist, ist ein Phasenvergleich technisch leichter zu realisieren als ein direkter Frequenzvergleich. Hinzu kommt: ein einfacher Phasenvergleich geschieht zu einem bestimmten Zeitpunkt. Es ist wie eine Momentaufnahme. Ein Vergleich von zwei Frequenzen ist das Erkennen einer stetigen Phasenänderung. Um eine Frequenz messen zu können, muss eine kleine Zeitspanne vergehen. In einem digitalen Empfänger müssen mehrere Zeitpunkte miteinander verglichen werden um eine Änderung der Phasenverschiebung zu erkennen. Je kleiner diese Änderung ist, um so größer muss der Zeitabstand zwischen den Momentaufnahmen sein, um so länger dauert der Messvorgang. In einer analogen Schaltung benötigt das Filter Zeit, um „einzuschwingen“.

fD = 2·v

λ

 
  

Bei einer Frequenz von 2975 MHz soll die Dopplerfrequenz bei einer Radialgeschwindigkeit des Flugzeuges von 650 km/h berechnet werden.
Aus dem Abschnitt Doppler- Effekt ist noch diese Formel zur Berechnung der Doppler-Frequenz bekannt.

fD = 2·v·f

c0

 
  

Durch die Beziehung λ=c0/f rechnen wir die Wellenlänge aus bzw. setzen diese Beziehung gleich in die Formel ein.

fD = 2·v·f

3·108

 
  

Die Lichtgeschwindigkeit ist bekannt: Beachte die Maßeinheit (m/s).

fD = 2·v·2,975·10

10

 
  

Wir setzen die Frequenz des Radargerätes ein (in Herz) und kürzen gleich mit den Zehnerpotenzen des Nenners

fD = 2·650·2,975·10

3·3,6

 
  

Beim Einsetzen der Radialgeschwindigkeit müssen wir beachten, dass wir die Geschwindigkeit in (m/s) benötigen. Deshalb multiplizieren wir mit 1000 (m) und teilen durch 3600 (sek) - nach dem Kürzen bleibt der Wert 3,6 im Nenner.

Der Rest ist Fleißarbeit am Taschenrechner: die Dopplerfrequenz beträgt 3581 Hz. Das ist gemessen an der Sendefrequenz ein sehr kleiner Wert, obwohl die Radialgeschwindigkeit doch sehr hoch war. Wenn die Radialgeschwindigkeit z.B. unter 10 km/h sinkt, wird die Dopplerfrequenz kleiner als 110 Hz! Für solche Frequenzen sind Filter bei genügend hoher Flankensteilheit und vor allem schnellem Einschwingverhalten nur noch digital sinnvoll.