Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHRBlindbereiche beim Radar vermeiden
Sei es in der Kommunikation, sei es beim Radar: Sende- und Empfangsbetrieb können nicht gleichzeitig betrieben werden – das starke Sendesignal würde die Empfangsverstärker in die Übersteuerung treiben. Am Fraunhofer FHR werden nun Technologien entwickelt, die einen gleichzeitigen Sende- und Empfangsbetrieb erlauben. Blindbereiche lassen sich so beim Radar vermeiden und der Kommunikationsdurchsatz wird verdoppelt.
Mitunter ist Enge abträglich. So beispielsweise in Radar- oder Kommunikationssystemen mit ihren leistungsstarken Sendeeinheiten und empfindlichen Empfängerstufen. Vorwiegend kommt hier aus Kosten- und Platzgründen nur eine Antenne zum Einsatz. An einen gleichzeitigen Betrieb von Senden und Empfangen ist da gar nicht erst zu denken. Denn wenn die Sendestufe ihr leistungsstarkes Signal in die Welt abstrahlen möchte, wird ein Teil dieser Leistung in den Empfangszweig gekoppelt. Dieses bringt die empfindlichen Empfänger sehr schnell in die Sättigung – im ungünstigsten Fall können sie dadurch beschädigt werden. Bisher behilft man sich, indem man Sender und Empfänger abwechselnd in Betrieb nimmt. Bei Kommunikationssystemen schaffen auch unterschiedliche Frequenzen für Sende- und Empfangszweig und sehr steilflankige Filter im Frontend Abhilfe. Beim Radar ist dieses jedoch nicht möglich. So verursacht der abwechselnde Betrieb einen Totbereich – einen Bereich vor dem Radar, wo dieses keine Ziele detektieren kann. Denn die Signale, die von nah gelegenen Objekten reflektiert werden, erreichen den Empfänger bereits, während der Sender noch sendet und der Empfänger ausgeschaltet ist. Die Betreiber solcher Anlagen wünschen sich daher, gleichzeitig senden und empfangen zu können.
Gleichzeitiger Betrieb von Radar und Kommunikation
Das Fraunhofer FHR arbeitet im Projekt STAR daran, eine solche gleichzeitige Nutzung zu realisieren. Möglich wird es über ein mehrstufiges Verfahren. In der ersten Stufe wird das momentane Sendesignal in einem parallelen Zweig entsprechend modifiziert und in den Empfangszweig eingekoppelt, so dass das Übersprechsignal ausgelöscht wird – man spricht dabei auch von Reflected Power Cancellation RPC. Auf diese Weise können Signale beliebiger Wellenform ausreichend unterdrückt werden. Für den Feinschliff sorgt ein digitaler Ansatz: Er bereitet das Auslöschsignal so vor, dass dieses über eine sehr große Bandbreite erfolgen kann. Ein Prototyp existiert bereits, erste Messungen laufen momentan.
Der Vorteil dieser Technologie: Blindbereiche beim Radar lassen sich vermeiden. Was die Kommunikation angeht, so ist eine Verdopplung der Datenrate möglich – das gleichzeitige Senden und Empfangen vorausgesetzt. Möglich ist sogar, Radar und Kommunikation miteinander zu verknüpfen und einen gleichzeitigen Betrieb zu ermöglichen. Schließlich benötigen beide das gleiche Frontend.