EMS Leeromgeving · Inhoud · Hoofdstuk 5 · §5.13 · English version

§5.13 Variatie op de CW-radar

Open §5.13 in de academy

Frequency Modulated Continuous Wave radar

Simpel gezegd

Een FMCW-radar zendt continu, met een toon die steeds hoger wordt. Komt de echo terug, dan zendt de radar al een hogere toon; het verschil tussen die twee verraadt hoe lang de echo onderweg was, en dus de afstand.

In de praktijk

De radarhoogtemeter in helikopters en vliegtuigen meet zo de hoogte boven de grond, ook bij laagvliegen in het donker. Kleine FMCW-radars worden ook ingezet om drones rond een kampement te detecteren: ze zijn klein, zuinig en door hun lage vermogen lastig op te vangen.

De FMCW-radar (Frequency Modulated Continuous Wave) lost het grote gemis van de CW-radar op: afstandsmeting. De truc: de zendfrequentie wordt continu gevarieerd, meestal als een driehoeks- of zaagtandzwaai (sweep). De frequentie zelf wordt zo een "klok".

Het principe: op het moment dat een echo terugkomt, is de zender alweer naar een andere frequentie gezweept. Het verschil tussen de momentane zendfrequentie en de ontvangen echofrequentie — de beat frequency (fb) — is recht evenredig met de looptijd, en dus met de afstand:

R = (c × fb) / (2 × S) waarin: fb = beat frequency: verschil tussen zend- en ontvangstfrequentie (Hz) S = sweep rate: hoe snel de frequentie verandert (Hz per seconde) bij een driehoekszwaai kan uit de op- en neergaande flank bovendien de dopplershift — en dus de snelheid — apart worden bepaald
f t f_b zendsignaal echo (vertraagd)
FMCW: de echo (amber) loopt in tijd achter op de sweep (groen); het frequentieverschil f_b is een directe maat voor de afstand.

Eigenschappen van FMCW: