Dieser Beitrag zeigt verschiedene Konzepte zur Realisierung von Radarsensoren, welche in Ergänzung zu einer Entfernungsmessung auch eine Richtungsmessung der reflektierenden Ziele erlaubt. Aufgrund des Einsatzfeldes im Kraftfahrzeug ist eine mechanische Bewegung des Sensors weitgehend unerwünscht, weshalb vorzugsweise Lösungsansätze mit elektronischer Strahlschwenkung in Frage kommen. Diese Methoden beruhen auf dem Einsatz mehrerer räumlich getrennter Sende- bzw. Empfangszweige, was eine besondere Herausforderung bei der Integration der Hochfrequenzkomponenten auf einem oder wenigen Halbleiterbauelementen mit sich bringt. Am CD-Labor für Integrierte Radarsensoren werden daher unterschiedliche neuartige Konzepte zur digitalen Strahlformung entwickelt und hinsichtlich ihrer Realisierbarkeit in Halbleitertechnologie untersucht. Dieser Beitrag beleuchtet die Grundlagen und Unterschiede der untersuchten Strahlformungskonzepte. Weiters werden Prototypen, welche die praktische Einsetzbarkeit in realen Anwendungen zeigen, gemeinsam mit den damit erzielten Messergebnissen vorgestellt. Mit der Verfügbarkeit kommerzieller Bauelemente im Frequenzbereich zwischen 76 GHz und 81 GHz eröffnen sich allerdings auch völlig neue Applikationen im industriellen Umfeld, die sich bislang aus Kostengründen nur sehr schwierig erschließen ließen. Mit moderat parallelen Mehrkanalsystemen lassen sich, wie gezeigt, bereits gute zweidimensionale Auflösungen erreichen. Konzepte zur Ausdehnung der Apertur durch eine massive Parallelverwendung dieser neuartigen Halbleiterchips sind gegenwärtig ein Forschungsthema am CD-Labor. Eine wesentliche Herausforderung bei diesen hohen Frequenzen ist dabei, neben der Komplexität der Signalverarbeitung, die Aufrechterhaltung der Kohärenz zwischen den einzelnen Kanälen. Aufbauend auf eine hohe Abstands- und Winkelauflösung dieser Mikrowellensensorsysteme, lassen sich berührungslose und gegen Umwelteinflüsse weitgehend störsichere Sensorsystem für industrielle Applikationen realisieren.
Integrierte 77-GHz Mehrkanal Radarsysteme mit digitaler Strahlformung
2009
12 Seiten, 13 Bilder, 8 Quellen
Conference paper
German
Antennenspeisung (Bauteil) , Auflösungsvermögen (Messtechnik) , Entfernungsmessung , Gruppenantenne , Hochfrequenzbauelement , integriertes System , Mehrkanalübertragung , Messergebnis , Phasenschieber , Phasensteuerung , Prototyp , Radarmessverfahren , Radarsensor , Realisierung , rekonfigurierbare Architektur , SiGe , Strahlformung , Vergleichsuntersuchung , Winkelmessung
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