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Aufbau und messtechnische Verifikation eines UHF-Breitband-Radars

Karrer, Tobias (2018) Aufbau und messtechnische Verifikation eines UHF-Breitband-Radars. Bachelor's, Hochschule für angewandte Wissenschaften Würzburg-Schweinfurt.

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Abstract

Die Aufgabe dieser Arbeit besteht im Aufbau und der Verifikation eines Radarsystems, welches als Teileinheit eines aktiv/passiv Mikrowellenmesssystems arbeiten soll. Die Anforderungen an das Radarsystem richten sich daher nach den Parametern des passiven Systems, welches in der vorangegangenen Praktikumsarbeit bereits aufgebaut und modifiziert worden ist. Bei dem passiven System handelt es sich um ein breitbandiges, niederfrequentes aber multispektral messendes Radiometer im Frequenzbereich von 1 – 8 GHz, bei dem die Eingangskanäle digital angesteuert werden können und die Frequenzeinstellung durch einen schnellen Synthesizer ermöglicht wird. An das Radarsystem stellen sich daher folgende Anforderungen: - Frequenzbereich von 0,5 – 8 GHz (UHF bis Mikrowellenbereich), - Messentfernung im Nahbereich bis mehrere 10 Meter, - Mögliche Verwendung des Radiometer-Empfangszweiges und des schnellen Synthesizers als Signalquelle, um im aktiv/passiv Kombinationsbetrieb eine zeitlich nahezu simultane Messung zu erreichen. Das Radar soll für diese Arbeit als eigenständiges System aufgebaut werden, da die Kombination von aktivem und passivem System den zeitlichen Rahmen der Bachelorarbeit übersteigen würde. Am Ende der Arbeit soll ein messbereites und den obigen Anforderungen entsprechendes experimentelles Radarsystem für erste Labormessungen aufgebaut sein. In Kapitel 2 wird die Verknüpfung eines aktiven mit einem passiven Mikrowellensensor näher erläutert und der Nutzen eines Kombinationssystems aufgezeigt. Das dritte Kapitel befasst sich mit den Grundlagen der Radartechnik und erklärt sowohl das FMCW- (Frequency Modulated Continuous Wave) als auch insbesondere das SFCW-Verfahren (Stepped Frequency Continuous Wave), nach dem das hier entwickelte Radarsystem arbeitet, genauer. Kapitel 4 schildert den Systementwurf und stellt die einzelnen Komponenten vor. Abschließend wird anhand einer Simulation die Funktionalität des umzusetzenden Radarverfahrens bestätigt. Das fünfte Kapitel beginnt mit der Inbetriebnahme und dem Prüfen des Systems anhand einer Kabelmessung. Es folgen die Fehleranalyse sowie Optimierung des Systems und erste Testmessungen an einem Freiraumszenario. Die Arbeit schließt mit der Zusammenfassung und einem Ausblick in Kapitel 6.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/122185/
Document Type:Thesis (Bachelor's)
Title:Aufbau und messtechnische Verifikation eines UHF-Breitband-Radars
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Karrer, Tobiastobias.karrer (at) dlr.deUNSPECIFIED
Date:11 September 2018
Refereed publication:Yes
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:51
Status:Published
Keywords:Radar, UHF, FMCW, SFCW
Institution:Hochschule für angewandte Wissenschaften Würzburg-Schweinfurt
Department:Fakultät Elektrotechnik, Schwerpunkt Nachrichtentechnik
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Space
HGF - Program Themes:Earth Observation
DLR - Research area:Raumfahrt
DLR - Program:R EO - Erdbeobachtung
DLR - Research theme (Project):R - Vorhaben Sicherheitsrelevante Erdbeobachtung
Location: Oberpfaffenhofen
Institutes and Institutions:Microwaves and Radar Institute > Reconnaissance and Security
Deposited By: Dill, Stephan
Deposited On:22 Oct 2018 09:55
Last Modified:22 Oct 2018 09:55

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