Frequenzmoduliertes Dauerstrichradar (FMCW) nutzt die kontinuierliche Übertragung eines frequenzmodulierten Signals. Im Gegensatz zum gepulsten Radar, das kurze Impulse sendet und auf Echos wartet, sendet FMCW-Radar ein kontinuierliches Signal aus, dessen Frequenz sich im Laufe der Zeit linear ändert. Durch diese Modulation kann das FMCW-Radar gleichzeitig Signale senden und empfangen und so sowohl die Entfernung als auch die Geschwindigkeit von Zielen messen.
FMCW-Radar findet umfangreiche Anwendung in verschiedenen Anwendungen wie Automobilradarsystemen, Wetterüberwachung und Navigationshilfen. Beim Automobilradar hilft die FMCW-Technologie bei der Anpassung von Geschwindigkeitsregelungen, Kollisionsvermeidungssystemen und Parkassistenten, indem sie die Entfernung und relative Geschwindigkeit von Objekten um ein Fahrzeug genau erkennt. Wetterüberwachungssysteme nutzen FMCW-Radar, um die Niederschlagsintensität zu messen und Sturmbewegungen zu erkennen. Navigationshilfen nutzen FMCW-Radar für präzise Entfernungs- und Geschwindigkeitsmessungen und verbessern so die Sicherheit und Effizienz im Marine- und Luftfahrtbereich.
Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW) beschreibt eine Radartechnik, bei der sich die Trägerfrequenz des gesendeten Signals kontinuierlich und linear mit der Zeit ändert. Diese Modulation ermöglicht es dem Radar, Signale gleichzeitig zu senden und zu empfangen, wobei der Frequenzunterschied zwischen den gesendeten und empfangenen Signalen (Doppler-Verschiebung) zur Bestimmung der Zielentfernung und -geschwindigkeit verwendet wird. Durch die Analyse der Frequenzdifferenz über die Zeit kann das FMCW-Radar die Entfernung und relative Geschwindigkeit von Zielen in seinem Sichtfeld genau messen.
Die FMCW-Theorie basiert auf dem Prinzip der Frequenzmodulation und der Analyse der resultierenden Schwebungsfrequenz. Da das Radar kontinuierlich ein Signal mit linear variierender Frequenz sendet, wird das empfangene Signal von den Zielen reflektiert und kehrt zum Radarempfänger zurück. Die Schwebungsfrequenz, also die Differenz zwischen gesendeter und empfangener Frequenz, ist die Hin- und Rücklaufzeit des Radarsignals zum Ziel und zurück. Durch die Messung von Änderungen der Schwebungsfrequenz im Laufe der Zeit berechnet das FMCW-Radar die Entfernung zum Ziel. Darüber hinaus liefern Doppler-Verschiebungen der Schwebungsfrequenz Informationen über die Geschwindigkeit des Ziels relativ zum Radar. Dieser theoretische Rahmen liegt den Funktionsprinzipien von FMCW-Radarsystemen in verschiedenen Anwendungen zugrunde.