Radarsensoren

Radarsensoren sind Sensoren, die elektromagnetische Wellen im Radiofrequenzbereich verwenden, um Objekte zu erkennen und deren Eigenschaften zu bestimmen. Sie arbeiten, indem sie Radioimpulse aussenden oder kontinuierlich senden, Reflektionen von Objektoberflächen empfangen und anhand von Laufzeit, Frequenzverschiebung oder Phasenveränderungen Rückschlüsse auf Entfernung, Geschwindigkeit und Richtung ziehen. Typische Messgrößen sind Reichweite, Relativgeschwindigkeit (über Doppler-Effekt) und Richtung des Objekts.

Es gibt pulsförmige, CW- (Continuous Wave) und frequenzmodulierte (FMCW) Radars. Pulsradare messen Reichweite durch Laufzeit eines kurzen Impulses; Doppler-Radare nutzen Phasen- oder Frequenzverschiebungen zur Geschwindigkeit. FMCW-Radare senden lineare Frequenzschwankungen über Zeit, wodurch Reichweite und Relativgeschwindigkeit gleichzeitig bestimmt werden. Moderne Radarsysteme verwenden Phased-Array- oder mechanical-scanning zur Bestimmung des Abstandswinkel.

Anwendungsbereiche umfassen Automobile (Spurhalteassistent, Abstandsregelung, Notbremsassistenz), industrielle Abstands- und Positionsmessung sowie meteorologische und maritime Systeme. Vorteile: robuste Erkennung bei schlechten Sichtverhältnissen, Unabhängigkeit von Licht- oder Staubbedingungen; Nachteile: Beeinflussung durch Regen, Schnee, oder Störungen durch andere Radarsender; Auflösung abhängig von Bandbreite und Antennenapertur.

Zu den Herausforderungen zählen Störung, Clutter, Privatsphäre, Frequenznutzungsregulierungen und Integrationsbedarf mit anderen Sensoren (Kamera, LiDAR) durch Sensorfusion. Zukünftige Entwicklungen fokussieren verstärkte Auflösung, bessere Störunterdrückung, höhere Reichweiten und kompakte, kosteneffiziente Radarsensoren für Fahrassistenz- und autonome Systeme.