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An die HF-Spezialisten

Ich habe ein paar radarbasierte Türoffner (10 GHz Band) ergattert und will damit ein bischen herumexperimentieren. Ist schon erstanlich wie einfach und primitiv die aufgebaut sind: Ein Horn-Antenne mit Hohlraumresonator. Einer Gunn-Sendediode G und einer Schraube zum einstellen der Resonanzfrequenz o. Das Empfangssignal wir mit einer Mischer-Diode D empfangen und auch direkt mit dem Sendesignal heruntergemischt. Man erhält also an der Empfangsdiode direkt die Dopplerfrequenz bes angestrahlten Objekts. Der Aufbau sieht von oben gesehen so aus:

/ / / / +-----------/ | | D | | o G | | | +-----------\ \ \ \ \

Nun würde ich gerne basteln und die Funktionalität erweitern. Ich weiss aber nicht ob das so einfach möglich ist, weil ich wenig Ahnung von Hohlleitertechnik habe. Für Literatur-Tips bzw. Links wäre ich auch dankbar. Was interessant wäre:

  1. einen Quadratur-Demodulator durch den Einbau einer 2. Diode zu erstellen. Wird bei den Polizeiradaren so gemacht, damit man auch die Richtung der Geschwindigkeit messen kann. Aber wie wird die Diode eingebaut. Einfach symmetrisch zur ersten?

  1. eine 2. Mischer-Diode einbauen und die Horn-Antenne in 2 teilen (durch eine Trennwand?), so dass praktisch jede Mischer-Diode eine eigene etwas verschobene Antennenkeule aufweist. Da die beiden Demodulatoren kohärent arbeiten kann man damit die Geschwindigkeit tangential bewegter Objekte messen, z.B. die eigengeschw. eines Fahrzeugs.

  2. Die Frequenz elektronisch zu modulieren um auch Entfernungen zu messen. Hier gibt's 2 Ansätze: Entweder FSK also immer zw. zweit nahen (~10MHz) Frequenzen herumspringen oder aber einen Chirp über einen größeren Frequenzbereich (100 - 500 MHz) zu erzeugen. So viel ich weiss geht die Modulation mit einer Kapazitäts-Diode im Hohlraum (an der Stelle wo jetzt der Frequenz-Einstellpfosten ist ?). Kann man das machen? Woher besorgt man sich die Diode? Welchen Frequenzhub kann man damit ungefähr erzeugen?

  1. Auch ganz interessant wäre es 2 oder mehrere HF-Teile so zu koppeln, dass sie kohärent schwingen. Ob das aber funktioniert, wenn man die Hohlräume irgendwie koppelt (Koaxialkabel?) ?

Vielleicht sind das alles auch nur Schnapsideen...

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Dan Oprisan
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Das bedeutet Design einer Microstrip-Leiterkarte auf geeignetem Substrat in hinreichender Präzision ...

10 GHz geht schon noch mit SMD Bauteilen, aber bitte nicht auf FR4 und schon garnicht auf Billisch- Fernost-"FR4" mit leichtem Schweinehälftenanteil.

Mit 90 Grad Phasenversatz nach einem irgendwie geartetem Splitter mit impedanzrichtiger Kopplung.

Die 90 Grad sind kein Problem, da die Wellenlänge bekannt ist, reicht im Prinzip eine Verzögerungsleitung. In der Praxis nimmt man einen Hybridring oder gleich einen interierten Vektordemodulator (ggf. mit Abwärtsmischer).

Solche Radar-Modulen mit I/Q-Ausgang gibt es fertig für wenig Geld.

Nicht wirklich ... ;-/

Uff, am Ende landest Du bei synthetischer Apertur oder bei phased Array Antennen ...

Grummel, bei der Frequenz wären das schon sehr spezielle "Kapazitätsdioden". Es gibt GaAs Teile in der Art, ich bin aber nicht davon überzeugt, dass das die optimale Lösung ist.

Wenn die Frequenz wirklich eine Rolle spielt, erzeugt man die heutzutage mittells VCO/PLL ggf. noch mit Verdopplern, oder, wenn sie beliebig abgestuft und schnell geändert werden können soll, mittels DDS, wahlfrei als PLL Referenz oder (vektoriell) gemischt.

Damit kann man dann ein FM-CW Radar bauen.

Das ist dann schon ein größeres Projekt, was auch viel und teure Messtechnik erfordert.

;-)

Deine Vorstellung vom "bischen herumexperimentieren" ist ohne geeignete Erfahrung und Messmittel bei der Frequenz etwas naiv ...

Aber ich hab' etwas, nämlich *neue* eine Buchempfehlung: Edgar Voges, Hochfrequenztechnik, Hüthig, unbedingt die

  1. völlig neu bearbeitete Auflage, solide Darstellung der Grundlagen inkl. Mikrostrip, Halbleiter, Antennen etc., beinhaltet auch einen ersten Einblick in Funksysteme und Radar. Für die Details der Systeme besorgt man sich dann eh' Spezialliteratur. Ach ja, ISBN 3-8266-5039-5.

Gruß Oliver

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10
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Oliver Bartels

"Oliver Bartels" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@4ax.com...

Ich will gar nicht Microstrip. Alles ist ja in Hohlleitertechnik aufgebaut.

die

Ich denke eher an Loch reinbohren und einen zweiten Pfosten mit Diode in der Kavität reinschrauben...

Echt? Wo?

nahen

(an

das

man

Das weiss ich. Solche schöne Sensoren haben wir sogar auch hier rumliegen. Aber die Technologie so etwas zu bauen besitzen wir nicht. Ich bin aber neugierig was sich mit "primitiven" Mitteln machen lässt.

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Dan Oprisan

Vielleicht willst Du das doch ;-)

Frei nach Radio Eriwan: Im Prinzip ja.

Das gibt aber nicht unbedingt einen Vektordemodulator. Dabei ist weniger das Problem, dass sowohl LO wie RF je nach Einbauposition phasenversetzt werden, sondern dass Deine Diode *kein Vierquadrantenmischer* ist.

Der Unterschied wird sofort klar, wenn man den Fall delta_f->0 (ruhendes Radarobjekt / Stehwellen) betrachtet: Deine Diode sagt nur: Da ist ein Stehwellenbauch, ein Vierquadrantenmischer gibt zusätzlich ein Vorzeichen.

Ebenso produziert die Diode natürlich im Falle des bewegten Radarobjektes heftig Oberwellen, die bei der nachfolgenden Signalverarbeitung rausgezogen werden müssen.

Es geht aber, denn es gibt Modulen mit schlicht zwei Dioden nacheinander, ohne viel zu rechnen würde ich Lambda/4 Abstand sagen, es wiegt zweimal Phasenversatz (LO/RF) gegen Diodeneigenschaft. Etwas filtern und rechnen dürfte an den Dioden- Ausgängen angesagt sein.

Siemens KMY-24 und Micas RBM diverse.

Zu haben bei den Üblichen Verdächtigen (tm).

Wobei 10 GHz wegen dem Störpotential mit Sat-TV am Aussterben ist, typisch sind 2,4GHz, 5,8 GHz und 24GHz.

Gruß Oliver

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10
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Oliver Bartels

"Oliver Bartels" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@4ax.com...

Diode

Okay, das wollte ich hören. Habe ich mir auch so gedacht, aber bevor ich einfach Pi*Daumen reinbohre, wollte ich auch eine 2te meinung

Damit muss ich wohl leben.

Super, so habe ich es mir auch gedacht.

vom Siemens habe ich auf die schnelle kein Datenblatt gefunden. Der sensor sieht aber einigermaßen okay aus. Die Micas sehen sehr ainfach aus, glaube nicht dass die (hardwaremäßig) viel mehr können als meine Türöffner.

Ich berichte noch, wenn ich was gebastelt habe.

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Dan Oprisan

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