Das Funktionsprinzip des Puls-Doppler-Radars besteht darin, die Pulsradartechnologie mit dem Doppler-Effekt zu kombinieren, um sowohl die Entfernung als auch die Geschwindigkeit von Zielen zu messen. Das Radarsystem sendet eine Reihe kurzer, hochenergetischer Radiowellenimpulse aus und wartet auf deren Echos, die von Objekten reflektiert werden. Durch Messung der Zeit, die die Echos benötigen, um zurückzukehren, berechnet das Radar die Entfernung zum Ziel.
Gleichzeitig analysiert es die Frequenzverschiebung des zurückgegebenen Signals aufgrund des Doppler-Effekts, um die Geschwindigkeit des Ziels zu bestimmen. Diese Doppelfunktionsfähigkeit macht Puls-Doppler-Radar effektiv in Anwendungen, die präzise Geschwindigkeits- und Entfernungsmessungen erfordern, beispielsweise in der Meteorologie und Flugsicherung.
Im Mittelpunkt der Funktionsweise des Doppler-Radars steht die Nutzung des Doppler-Effekts zur Bewegungserkennung.
Das Radarsystem sendet ein kontinuierliches oder gepulstes Signal und misst die Frequenz des zurückgegebenen Signals, das von sich bewegenden Objekten reflektiert wird. Bewegt sich das Objekt auf das Radar zu, erhöht sich die Frequenz des zurückgesendeten Signals; Bewegt es sich weg, nimmt die Frequenz ab. Diese Frequenzverschiebung oder Doppler-Verschiebung ermöglicht es dem Radar, die Geschwindigkeit des sich bewegenden Objekts zu berechnen.
Doppler-Radar wird häufig in der Wettervorhersage zur Verfolgung von Stürmen und Niederschlägen sowie bei der Strafverfolgung zur Geschwindigkeitserkennung eingesetzt.
Das Funktionsprinzip von Radar besteht darin, elektromagnetische Wellen auszusenden und deren Reflexionen von Objekten zu erfassen. Das Radarsystem sendet einen Funkwellenstoß aus, der sich durch die Atmosphäre ausbreitet. Wenn diese Wellen auf ein Objekt treffen, werden sie zum Radarempfänger zurückreflektiert.
Durch die Messung des Zeitintervalls zwischen Sende- und Empfangswellen kann Radar die Entfernung zum Objekt bestimmen. Der Widerstand und das Muster des reflektierten Signals geben Aufschluss über die Größe, Form und andere Eigenschaften des Objekts. Dieses Grundprinzip wird in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, von der Wetterüberwachung über die militärische Überwachung bis hin zur Flugsicherung.
Das Prinzip des Doppler-Effekts in Radarsystemen basiert auf der Frequenzänderung einer Welle relativ zu einem Beobachter, der sich relativ zur Wellenquelle bewegt.
In Radarsystemen wird dieses Prinzip genutzt, um die Geschwindigkeit bewegter Ziele zu messen. Wenn eine Radarwelle von einem sich bewegenden Objekt reflektiert wird, ändert sich die Frequenz der zurückgeworfenen Welle abhängig von der Bewegung des Objekts. Bewegt sich das Objekt auf das Radar zu, erhöht sich die Frequenz (positive Dopplerverschiebung); Entfernt es sich, nimmt die Frequenz ab (negative Dopplerverschiebung).
Durch die Analyse dieser Frequenzverschiebung kann das Radarsystem die Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung des Ziels bestimmen.
Ein Doppler-Impuls sendet einen Impuls elektromagnetischer Energie aus und misst dann die Frequenzverschiebung des zurückgegebenen Signals. Wenn der Impuls auf ein sich bewegendes Ziel trifft, ändert sich aufgrund des Doppler-Effekts die Frequenz des reflektierten Signals. Das Radarsystem erkennt diese Frequenzverschiebung und berechnet daraus die Geschwindigkeit des Ziels.
Im Gegensatz zum Dauerstrich-Doppler-Radar, das kontinuierlich Signale sendet und empfängt, sendet das Puls-Doppler-Radar kurze Energiestöße und wartet auf Echos. Diese Methode ermöglicht die Messung der Entfernung und Geschwindigkeit von Zielen und eignet sich daher für Anwendungen wie Wetterradar, bei denen die Kenntnis der Position und Bewegung des Niederschlags unerlässlich ist.