CW-Radar

Dauerstrichradargeräte oder CW-Radar (engl.: Continuous Wave radar) strahlen ununterbrochen ein Sendesignal ab. Das Echosignal wird durch das Radargerät ständig empfangen und verarbeitet. Sender und Empfänger arbeiten also gleichzeitig.

Dabei muss eine direkte Einstrahlung des Senders in den Empfänger (Mitkopplung) verhindert werden. Das kann z. B. durch eine räumliche Trennung der Sendeantenne von der Empfangsantenne geschehen.
Zum Beispiel wird das Flugzeug durch einen starken bodengestützten Sender angestrahlt und der Empfänger befindet sich in der Rakete, die auf das Echo zusteuert, um das Flugzeug zu bekämpfen.
Eine zweite Möglichkeit besteht in der Verwendung getrennter Antennen zum Senden und zum Empfang.
Die dritte Möglichkeit entkoppelt Sender und Empfänger durch Richtkoppler bzw. Zirkulatoren.

Bei CW-Radargeräten zur Relativ-Geschwindigkeitsmessung wird ein Signal konstanter Frequenz ausgesendet. Durch den Dopplereffekt entsteht zwischen Sende- und reflektiertem Signal eine Frequenzdifferenz, die Dopplerfrequenz. Eine Laufzeitmessung wie bei einem Impulsradar ist beim Dopplerradar für Geschwindigkeitsmessung nicht erforderlich. Ein solches Radar kann nur die Geschwindigkeit eines Objektes erfassen. Man kann keine Entfernungen bestimmen, verschieden schnelle Ziele unterscheiden sich durch verschiedene Dopplerfrequenzen.

Wenn eine Entfernungsbestimmung vorgenommen werden soll, kann durch eine Frequenzmodulation des Sendesignals (z. B. zeitlich lineare Frequenzänderung) ein Zeitbezug des empfangenen Echos zum Sendesignal hergestellt werden. Diese Geräte werden FMCW-Radargeräte genannt. Bei diesen Geräten entsteht eine Überlagerungsfrequenz aufgrund der Zeitverschiebung des sich in seiner Frequenz ständig ändernden Sende- und Empfangssignales.

CW-Radar zur Geschwindigkeitsmessung

Ein einfaches CW-Radar zur Messung der Relativ-Geschwindigkeit zu einem reflektierenden Ziel überlagert bzw. mischt lediglich die Sendefrequenz mit dem Echo. Man erhält sofort die Dopplerfrequenz, die proportional zur Relativgeschwindigkeit ist.

Im nebenstehenden Blockschaltbild eines CW-Radargerätes arbeiten zwei Oszillatoren. Einer erzeugt die Sendefrequenz F_S, die über einen Zirkulator zur Antenne geleitet wird. Ein zweiter Oszillator arbeitet auf der Zwischenfrequenz F_ZF. Aus beiden Frequenzen erzeugt ein Mischer die für Superheterodynempfänger nötige Frequenz (F_S+F_ZF) zum Heruntermischen der Empfangsfrequenz auf den Wert F_ZF - F_D (im Bild mit ZF bezeichnet).

Das Empfangssignal besteht aus der um die Dopplerfrequenz F_D verschobene Sendefrequenz F_S. Nach der Demodulation liegt nur noch die Dopplerfrequenz F_D vor, die durch einen Frequenzzähler gemessen, in eine Geschwindigkeit umgerechnet und angezeigt wird.