Radartechnik

Pflichtfach im Studienschwerpunkt Nachrichtentechnik
(mit 2 V im 7. Th. Tr. und 2 V + 2 Pr. im 8. Th. Tr.)

Zur Veranschaulichung und Vertiefung des Vorlesungsstoffes werden im Radartechnik-
Praktikum Versuche über folgende Spezialgebiete durchgeführt:

- Strahlungsleistungen in der Radartechnik und Leistungsdichtemessung
- Die Radarsignale: Spektren, erforderliche Bandbreite und Energieinhalt
- Rauschen, Rauschbandbreite, Signal-Rausch-Verhältnis
- I/Q-Demodulation von empfangenen Radarsignalen
- Korrelationsempfang und Entdeckungswahrscheinlichkeit, Empfindlichkeit
- Messung des Auflösungsvermögens einer Radaranlage
- Definition und Messung von Rückstrahlquerschnitten (Radar Cross Section RCS)
- Monopuls-Radar
- CW-Doppler-Radar
- Untersuchungen an Hohlleitern im L-, S-, X- und Ku-Band
- Messung an Duplexern und Zirkulatoren
- Messungen an Mikrowellenröhren: Reflexklystron, Wanderfeldröhre (TWT), Magnetron,
  Rückwärtswellenröhre (BWO)
 

Das erfolgreiche Bestehen des Radartechnik-Praktikums ist die Voraussetzung zur Zulassung
zur Abschlußprüfung im gleichnamigen Pflichtfach.
 
 

Inhaltsübersicht für die Pflichtvorlesung:  Radartechnik mit Praktikum
Prof. Dipl.-Ing. P. Pauli

7. Th. Trimester  (2V)
 

1.       Grundlagen der Radartechnik

1.1     Geschichtliche Entwicklung der Radartechnik
1.2     Vorsichtsmaßnahmen, Gefährdungspotential
1.3     Wellenausbreitung und Frequenzwahl
1.4     Störeinflüsse, Clutter, Losses
1.5     Übersicht über verschiedene Radarverfahren für Entfernungs-,
          Winkel-, Höhen- und Geschwindigkeitsbestimmung

2.       Die Radargleichung

2.1     Ableitung der Radargleichung
2.2     Radarquerschnitt, Radar-Rückstrahlfläche, Radar Cross Section (RCS)
2.3     Rauschen, Rauschtemperatur, Rauschzahl

2.3.1  Rauschquellen
2.3.2  Ohm´scher Widerstand als Ersatzrauschquelle
2.3.3  Abgebbare Rauschleistung
2.3.4  Rauschbandbreite
2.3.5  Rauschzahl und Rauschtemperatur
2.3.6  Systemrauschen und Empfängerempfindlichkeit

2.4     Entdeckungswahrscheinlichkeit
2.5     Auswertung und Anwendung der Radargleichung

3.       Das Radarsignal

3.1     Spektren bei CW- und Pulsradar
3.2     Leistung und Energie des Radarsignals

3.2.1  Spitzenleistung P_Peak
3.2.2  Mittlere Leistung P_avg
3.2.3  Die übertragene Energie
3.2.4  Zielverweilzeit, Trefferzahl

3.3     Matched Filter Prinzip
3.4     Der Detektierbarkeitsfaktor
3.5     Abschließende Anwendung der Radargleichung

   Inhaltsübersicht für die Pflichtvorlesung:  Radartechnik mit Praktikum
Prof. Dipl.-Ing. P. Pauli

7. Th. Tr. (2V) und 8. Th. Tr. (2V / 2 Pr)

4.     Radar- und Navigationsverfahren: Aufgabenstellung, Probleme, Realisierung

4.1     Übersicht und Nomenklatur

4.2     Dauerstrich-Radar-Verfahren, CW-Radar (Continuous Wave)

4.2.1   CW-Radar zur Zielbeleuchtung
4.2.2   CW-Radar zur Geschwindigkeitsbestimmung, CW-Doppler-Radar
4.2.3   CW-Radar zur Bewegungsmeldung bzw. Alarmauslösung
4.2.4   CW-Radar zur Dopplernavigation
4.2.5   Microwave Landing System (MLS)
4.2.6   FM-CW-Radar zur Entfernungsmessung oder Flughöhenmessung

4.3      Puls-Radar-Verfahren

4.3.1   Puls-Radar, nur zur Entfernungsmessung
4.3.2   Puls-Radar als Radarhöhenmesser
4.3.3   Puls-Radar zur Objekt-Detektion nach Azimut und Range,
            Flugfeldradar, Schiffsradar
4.3.4   Puls-Radar zur Landeanflughilfe PAR (Präzisions-Anflug-Radar)
4.3.5   Puls-Radar zur sequentiellen Zielverfolgung (Conical Scan)
4.3.6   Puls-Radar zur Zielverfolgung (Monopuls, simultaneous lobing)
4.3.7   Puls-Doppler-Radar z. Detektion,
            Entfernungs- und Geschwindigkeitsmessung,
             (ASR: Airport Surveillance Radar,
             ARSR: Air Route Surveillance Radar)
4.3.8   3D-Radar
4.3.9   FM-Puls-Radar mit Pulskompression
4.3.10 Sekundär-Radar, (ATC: Air Trafic Control)
            (SSR: Secondary Surveillance Radar,
              IFF: Identification Friend or Foe )