Microwave Remote Sensing / Radar Technology - Interactive curriculae of TU Ilmenau

Grundlagenausbildung Elektrotechnik, Elektromagnetische Wellen, Grundlagen der Hochfrequenztechnik

Dozent: Dr.-Ing. Ralf Stephan

Die Studierenden analysieren das technische Prinzip und die Grenzen der radiometrischen Messung im Mikrowellenfrequenzgebiet. Sie können die technischen Probleme bei der Nutzung von Rauschsignalen analysieren und Radiometerausführungen vergleichen. Die Studierenden kennen die grundlegenden Radarverfahren und deren typische Einsatzszenarien. Sie analysieren die physikalischen Vorgänge der Signalausbreitung und Signalverarbeitung. Für ein als Realisierungsbeispiel betrachtetes System können sie die Grenzen der erreichbaren Auflösung über mathematische Abschätzungen ableiten und quantitativ ermitteln. Sie kennen die meistverwendeten Varianten zur Auflösungsverbesserung über Signalverarbeitung und analysieren deren theoretische Ansätze.

In praktischen Übungen führen die Studierenden Messungen an ausgewählten Komponenten von Radargeräten durch, um ihre Funktionsweise anschaulich zu erfahren und praktisch zu überprüfen. Zusätzlich werden die Studierenden Messungen mit Dopplerradarmodulen ausführen und analysieren.

Fachkompetenzen: Ingenieurtechnische Grundlagen, praktische Messungen mit Mikrowellensignalen

Methodenkompetenz: Erschließen technischer Zusammenhänge und Grenzen der Signalauswertung

Systemkompetenz: Verstehen der Messprinzipien und Arbeitsweise der Geräte

Sozialkompetenz: Kommunikation, Problemlösung, Teamarbeit bei komplexen Messungen

1. Radiometrie als passives Verfahren, Wellenausbreitung durch Grenzflächen

2. Empfängersysteme, Antenne als Primärsensor, Radiometerkonzeptionen

3. Anwendungsgebiete, Messdatenerfassung und Interpretation

4. Radartechnik als aktives Verfahren

5. Abstands-, Geschwindigkeitsmessung

6. Grundkonzepte von Radargeräten, Doppler-Radar, Pulsradar, FMCW-Radar

7. Radargleichung, Rückstreuquerschnitt, Empfängerempfindlichkeit, Signaldynamik

8. Festzielunterdrückung, Radarsignalverarbeitung

9. Signalangepasste Filterung, Chirp-Techniken Pulskompression, Ambiguity-Funktion

10. Synthetic Aperture Radar, Seitensichtradar

11. Thermisches Rauschen als Radartestsignal: Rauschradar

12. Technische Realisierung von Radargeräten

13. Praktische Übung zum Kennenlernen der Funktion ausgewählter Komponenten und Systeme

Moodle Kurs

Tafelbild, Illustrationen auf OHP-Folien, Exponate zur Demonstration ausgewählter Mikrowellenkomponenten, Arbeitsblätter zur Vorlesung (ausgedruckt), praktische Arbeit an Mikrowellenkomponenten

M. Kummer: "Grundlagen der Mikrowellentechnik"

Raemer: "Radar systems principles"

Edde: "Radar: Principles, technology, applications