Verfahren zur Material- bzw. Stoffkonstantenbestimmung

Abstract

Mikrowellen (MW) im Bereich von ca. 1-300GHz eignen sich in vieler Hinsicht für die Fernerkundung. Neben den zweidimensional abbildenden Verfahren sind insbesondere auch Methoden von Interesse, bei denen eine Tiefeninformation über die Materialstruktur gewonnen werden kann. Dies findet bereits intensive Anwendung im Bergbau, in der Geologie und in jüngster Zeit auch im Bereich der Landminendetektion. Handelt es sich hierbei meist um natürliche Bodenmaterialien, so wird in zukünftigen Anwendungen zunehmend auch die Wechselwirkung elektromagnetischer Strahlung mit z.B. vielfältigen Baustoffen, Textilien und sonstigen künstlich erzeugten Materialien von Interesse sein. Bei den benutzten Abbildungs- bzw. Messverfahren kann grundsätzlich zwischen aktiven und passiven Sensoren unterschieden werden. Bei den Mikrowellenmessverfahren kann ferner zwischen Messung mit Hilfe von Antennen und Freiraumübertragung und Messung in geschlossenen Wellenleitern unterschieden werden. Die folgenden Ausführungen skizzieren kurz mögliche Methoden zur Bestimmung der Materialkonstanten, wobei jedoch kein Anspruch auf Vollständigkeit erhoben wird. Vielmehr handelt es sich um Messverfahren, deren Implementierung mit dem experimentellen Equipment und dem theoretischen Werkzeug durchführbar ist, welches gegenwärtig größtenteils am Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme eingesetzt wird. Der Schwerpunkt wird dabei auf Messverfahren mit Antennen gelegt, da auch größere Materialproben zu vermessen sind, deren innere Struktur eher grobkörnig im Vergleich zur Wellenlänge ist.