Grundlagen der Radartechnik

MFCW-Radar

Als MFCW-Radar (Multi-Frequency Continuous Waveform) wird ein Dauerstrichradar genannt, welches auf mehreren Sendefrequenzen gleichzeitig arbeitet und für die Echosignale eine gemeinsame Signalverarbeitung verwendet. Der Vorteil gegenüber dem FMCW-Radar liegt in den wesentlich kleineren notwendigen Bandbreiten der Empfänger und der Radarsignalverarbeitung. Diese Art von Radar verwendet in der Regel die Spektrogrammanalyse der empfangenen und in das Basisband herabgemischten Echosignale und ist daher in der Lage, zwei Ziele mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, aber in gleicher Entfernung zu erkennen und aufzulösen. Zwei Ziele mit gleicher Geschwindigkeit, aber unterschiedlicher Entfernung können dagegen nicht aufgelöst werden. Generell können mit diesem Verfahren keine Festziele oder tangential fliegenden Ziele erkannt werden.

Das sogenannte Successive MFCW-radar, (S-MFCW), sendet dagegen nicht gleichzeitig, sondern betrifft das FMCW-Radar mit der Modulationsart „Treppenspannung“. Das verringert den Hardware-Aufwand vor allem bei der Verwendung von Phased Array Antennen. Innerhalb dieser im Bild 1 gezeigten Spannungsstufen zur Abstimmung des VCO werden meist nur die Doppler-Frequenzen gemessen. Aber auch direkte Phasenmessung zur Berechnung einer Entfernung ist möglich, setzt aber voraus, dass die Zielgeschwindigkeit nicht zu groß ist und die Entfernungsänderung während der Dauer der Beleuchtungszeit somit vernachlässigbar sei.

Mit dem MFCW-Verfahren sind sehr genaue Dopplerfrequenzmessungen möglich. Mit diesen Verfahren können zum Beispiel Kleinstdrohnen in der Standschwebe innerhalb einer starken Festzielumgebung anhand der sogenannten Mikro-Dopplerfrequenzen ihrer Rotorblätter sicher erkannt werden.