Was ist frequenzmoduliertes Radar?

Frequenzmoduliertes Dauerstrichradar (FMCW) ist eine Art Radarsystem, das durch kontinuierliches Senden eines Signals mit einer Frequenz arbeitet, die sich linear über die Zeit ändert. Diese Frequenzmodulation erzeugt eine kontinuierliche Wellenform, die typischerweise über einen bestimmten Frequenzbereich gewobbelt wird. Beim FMCW-Radar wird das gesendete Signal mit dem empfangenen Signal gemischt, um ein Zwischenfrequenzsignal (IF) zu erzeugen, aus dem Entfernungsinformationen basierend auf der Frequenzdifferenz zwischen den gesendeten und empfangenen Signalen abgeleitet werden können. Dieses Prinzip ermöglicht es dem FMCW-Radar, die Zielentfernung mit hoher Genauigkeit sowie eine Zielgeschwindigkeit durch Messung der Doppler-Verschiebung im reflektierten Signal zu messen.

Das Prinzip des FMCW-Radars basiert auf der Übertragung eines Dauerstrichsignals, dessen Frequenz sich im Laufe der Zeit linear ändert. Diese Frequenzmodulation erzeugt ein Signal, dessen Frequenz über einen bestimmten Bereich ansteigt und abfällt. Wenn dieses modulierte Signal auf ein Ziel, beispielsweise ein Objekt oder Gelände, trifft, wird ein Teil des Signals zum Radarempfänger zurückreflektiert. Durch den Vergleich der Frequenz des gesendeten Signals mit der des empfangenen Signals kann das FMCW-Radar die Entfernung zum Ziel anhand der Frequenzdifferenz bestimmen. Die Änderungsrate der übertragenen Frequenz bestimmt die Entfernungsauflösung des Radarsystems, wobei schnellere Anstiegsraten für eine feinere Auflösung sorgen.

Dauerstrichradar (CW) ist eine Art Radarsystem, das kontinuierlich ein Dauerstrichsignal ohne Modulation aussendet. Im Gegensatz zu gepulsten Radarsystemen, die kurze Ausbrüche hochfrequenter Hochfrequenzenergie aussenden, sendet CW-Radar eine regelmäßige Wellenform mit einer bestimmten Frequenz. CW-Radar wird häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen eine genaue Messung der Zielgeschwindigkeit erforderlich ist, beispielsweise bei Geschwindigkeitskanonen, die von Strafverfolgungsbehörden zur Überwachung der Fahrzeuggeschwindigkeit verwendet werden. Es wird auch in Doppler-Radarsystemen für Wetteranwendungen verwendet, um Windgeschwindigkeit und -richtung zu messen. Die Einfachheit und Fähigkeit des CW-Radars, kontinuierliche Frequenzänderungen zu messen, machen es für spezifische Anwendungen geeignet, die eine kontinuierliche Überwachung und Messung von Doppler-Verschiebungen erfordern.