www.radartutorial.eu Grundlagen der Radartechnik

STC-Schaltung

STC-Kurve
Eingangs-
signal
Ausgangs-
signal

Bild 1: PIN-Dioden Dämpfungsglied

Bild 1: PIN-Dioden Dämpfungsglied (in der Vergrößerung mit Bauteilgrößen)

Bild 2: (demoduliertes) Eingangssignal

Bild 3: STC- Kurvenverlauf

Bild 4: (demoduliertes) Ausgangssignal

Radarempfänger müssen immer eine sehr große Dynamik aufweisen. Sie müssen sehr empfindlich sein um auch extrem schwache Echos empfangen zu können, aber gleichzeitig dürfen sehr starke Echos von dicht am Radar befindlichen Objekten den Empfänger nicht übersteuern.

Gleichzeitig? Nicht ganz!
Echos von sehr nahen Objekten haben doch eine sehr viel kürzere Laufzeit, als die schwachen Signale von weit entfernten Objekten. Also muss der Empfänger kurz nach dem Sendeimpuls unempfindlich, später empfindlich sein.

Diese Nahecho- Dämpfung ist leicht mit PIN- Dioden zu realisieren. PIN-Dioden bilden praktisch einen vorstromabhängigen Widerstand. Das Bild zeigt eine reale STC-Schaltung aus einem Radargerät. Die PIN- Dioden werden mit einer STC- Spannung aus einem so genannten Rampengenerator vorgespannt. Mit den angegebenen Maßen hat das Dämpfungsglied bei einer STC- Spannung von 0 Volt eine Dämpfung von etwa 1 dB, linear ansteigend bis zur STC- Spannung von -24 Volt mit einer Dämpfung von etwa 24 dB. Die STC-Kurve hat oft eine quadratische oder exponentielle Kurvenform. Es werden zwei dieser Schaltungen hintereinander verwendet, so dass die maximale Dämpfung 48 dB erreicht.

In digitalen Radarempfängern ist diese STC-Kurve eine Treppenspannung, die z.B. in 6 dB-Schritten Dämpfungsglieder von 48 bis 0 dB in den Empfangsweg schalten. Da dem Systemcomputer diese Schritte auch zeitlich bekannt sind, kann er das reale Amplitudenverhältnis rechnerisch wieder ermitteln.

Die Diagramme an den Testpunkten sind stark stilisiert. Bedenke: es handelt sich bei den Signalen am Eingang und am Ausgang meist um Hochfrequenz, mindestens jedoch auf dem Niveau der ersten Zwischenfrequenz! Deshalb muss man sich zwischen Testpunkt und dem Oszilloskop einen einfachen Amplitudendemodulator vorstellen.