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DESIGN&ELEKTRONIK 06 2020 19 eines zum Radar ortsstabilen Objekts zu berechnen Ebenso wie beim CW-Radar kann auch die Frequenzänderung durch den Dopplereffekt dazu verwendet werden um die Geschwindigkeit zu ermitteln Mehrere unabhängig voneinander arbeitende Sendeund Empfangsantennen finden beim MIMO-Radar Multiple Input Multiple Output Radar Verwendung Die feste Anordnung der Antennen zueinander ermöglicht im Zusammenhang mit den unterschiedlich modulierten Signalen der einzelnen Sender eine Bestimmung der Richtung eines Objekts und bei einer größeren Zahl von Antennen die Unterscheidung verschiedener Objekte Dies erfordert eine sehr komplexe Signalverarbeitung und stellt hohe bis sehr hohe Ansprüche an die Leistung und Geschwindigkeit der Signalverarbeitung ■ Ansprüche an die technische Umsetzung Das alles verdeutlicht dass die Art des Betriebs sowie die Präzision der Steuerung und Auswertung bestimmen welche Leistung ein Radarsystem hat und wie dessen Eigenschaften aussehen Hier sind hohe Anforderungen an die letztlich analoge Kontrolle der Sendeeinheiten und vor allem an die Verarbeitung der Empfangssignale zu stellen Dies betrifft zeitliche wie auch Linearitätsaspekte Für die analogen Ausgänge der Empfangseinheiten können für jede Antenne Abtastraten im zweistelligen MHz-Bereich notwendig werden Im Forschungskontext findet man Sensoren die mehrere Dutzend Antennen von der Größe eines Fingernagels haben und dennoch maximal leistungsstarke Prozessoren beziehungsweise FPGAs voll auslasten Ein ausgeklügeltes Signalverarbeitungsdesign erweist sich daher als Schlüssel für kostenund leistungsoptimierte Radarsensoren Um die Erfassung zu optimieren lassen sich auch verschiedene Modulationsarten wechselseitig beziehungsweise situationsabhängig einsetzen Selbstverständlich bleiben auch die Sensoreigenschaften von Bedeutung Diese betreffen aber im Wesentlichen die technische Auslegung Betriebsfrequenz Bündelung der Strahlung elektrische und elektromagnetische Konstanz Da die Sendeleistung gesetzlich begrenzt ist lässt sich die Reichweite fast nur durch eine stärkere Fokussierung des Radarstrahls erhöhen was wiederum mit einer stärkeren Richtwirkung einhergeht Ebenso bestimmt die Sendeleistung stark den Energieverbrauch Gestalterische Optimierungsmöglichkeiten liegen daher primär in der Modulation und im gepulsten Betrieb des Senders Darüber hinaus sind in der praktischen Umsetzung einige Aspekte zu beachten So sind beispielsweise die HF-Oszillatoren als solche nicht sehr frequenzstabil da sie als VCO oder Ähnliches ausgelegt sein müssen um eine Variation der Frequenz zu ermöglichen Eine typische Frequenzstabilisierung mithilfe einer PLL und einer Quarzreferenz ist auch für Radaranwendungen denkbar Allerdings ist hierfür ein Frequenzteiler notwendig der mit Eingangssignalen im Bereich von typisch 24 GHz bis 120 GHz gespeist wird Der Aufwand für dieses Detail übersteigt schnell den Aufwand für den ganzen übrigen Sensor Für die eigentliche Messung ist die Frequenzstabilität oft gar nicht allzu relevant wenn eine Messgenauigkeit im Prozentbereich genügt Allerdings ist für gut aufgelöste Abstandsmessungen eine möglichst große Variation der Sendefrequenz nötig Die Ausnutzung der zulässigen Frequenzbandbreite erfordert wiederum eine Kontrolle der Sendefrequenz um im zulässigen Bandbereich zu bleiben Geeignete einfache Kalibriermethoden können hierfür hilfreich sein ■ Fazit On-Chip-Radarsensoren erlauben es kleine und leistungsstarke Systeme kostengünstig zu realisieren Insbesondere für die Messung von Distanz und Geschwindigkeit und mit der Möglichkeit der Durchdringung von Wänden weisen sie Vorteile gegenüber anderen Sensorprinzipien auf Allerdings erfordert die äußerlich geradezu simpel anmutende Technik eine ausgeklügelte Ansteuerung der Sendeeinheiten und Auswertung der Empfangssignale Dies wiederum gelingt ökonomisch nur mit optimierten Hardund Softwarekonzepten für die Sensorperipherie kv Incircuit-Funktionstestsysteme Adaptionen Kabeltester ▷ Testsysteme für elektronische Flachbaugruppen Module und Geräte für die Qualitätssicherung ▷ Incircuitund Funktionstest Boundary Scan Mehrfachnutzentest Paralleltest auch Flashen Displaytest EOL ▷ praxisnahe und anwenderfreundliche Testprogrammerstellung hohe Prüfschärfe und Prüftiefe ▷ breitestes Spektrum an Produkten für das automatische Testen aus eigener Entwicklung ▷ Standalone und Inline-Einsatz ▷ manuelle und pneumatische Adaptionen ▷ Niederhaltersysteme für bis zu 1000 gefederte Kontaktstifte ▷ austauschbare Adapterplatten Nadelbett ▷ langlebig und geringe Folgekosten ▷ MCT192 Kabelund Backplanetester mit 192 Messkanälen ▷ Teststecker für viele gängige Kabel ▷ optionales Lochrasterfeld ▷ Prüfprogrammerstellung mit Autolern von einem Goldenen Prüfl ing oder über Softwareeditor REINHARDT Systemund Messelectronic GmbH Bergstr 33 D-86911 Diessen Tel 08196 934100 Fax 08196 7005 E-Mail info@reinhardttestsystem de http www reinhardttestsystem de Reinhardt_DE_06_ pdf S 1 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