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Hmm, also mit Funktion und nicht für die Show. Soll es auch durch Wände hindurchgehen (das war glaub ich weiter oben mal angedeutet)?
Für RADAR oder SONAR ist die Mindestentfernung zu den Objekten und die Auflösungsgrenze wichtig:
Auflösungsgrenze hat mit der Wellenlänge zu tun. Du kannst kein Objekt aufspüren, dessen Abmessungen kleiner sind als eine Wellenlänge (+/- Toleranz, ich weiß den Wert nicht exakt) Deiner HF- (oder Ultraschall-)Welle. War mal sehr anschaulich dargestellt mit feinem Gries und dicken Bohnen (beides roh). Füll das mal in ein Förmchen von den Weihnachtsplätzchen und zieh das Förmchen weg. Bei Gries ist das Abbild noch recht scharf und bei den Bohnen - naja nicht wirklich was zu erkennen. Und jetzt versuch mal mit den Bohnen ein Nadelöhr abzubilden. Klingt bescheuert, gell? Ist aber so.
Daraus ergibt sich für RADAR meist eine sehr hohe Frequenz, da Du Objekte mit geringeren Abmessungen erkennen willst als Flugzeugträger.
f = (300*10^6m/s) / lambda
lambda (Wellenlänge) ist dann hier die gewünschte Mindestobjektgröße abzüglich einem gewissen Sicherheitsabstand (Gries <-> Bohnen)
Für eine Auflösungsgrenze von 10cm ergeben sich da schon mindestens 3GHz. Damit bleibt der Selbstbau aussen vor - es sei denn man ist ein ganz ausgebuffter HF-Vollprofi mit reichlich Erfahrung. Ach ja, ebenfalls erforderlich ist die entsprechende Lizenz, denn sonst ist das Senden illegal!
Bei Ultraschall mit 40kHz sieht die Sache schon anders aus:
lambda = (344m/s) / 40kHz = 8,6mm
Die Sensoren sind günstig zu beziehen und HF-Erfahrung braucht man auch nicht (solange man kein ESB sucht oder die Dinger gar anpassen will). Illegal wird es auch nicht. Dafür wird der Schall kaum durch Wände hindurch "sehen". Diverse Viecher können Ultraschall hören und finden den "Krach" auch nicht spannend.
Die Mindestentfernung vom Objekt hat auch mit der Wellenlänge zu tun, besonders aber mit der Antenne. Da gibt es das Nahfeld, den Übergangsbereich und das Fernfeld. Sofern ich das damals richtig kapiert habe, ist das RADAR nur nutzbar wenn die Objekte im Fernfeld sitzen, stehen, liegen oder was auch immer. Im Übergangsbereich und besonders im Nahfeld beeinflussen die Objekte Deine Antenne und damit die HF-Abstrahlung/Empfang. Die Faustformel für den Übergang würde ich im dicken Antennen-Buch von Herrn Rothammel suchen, vielleicht findet es auch jemand im Netz bei den Amateurfunkern.
Zum Schluß hast Du dann noch mit den unterschiedlichen Absorptions- und Reflektionseigenschaften der Objekte zu kämpfen. Bei RADAR oder SONAR ist es die Rückstrahlfläche. Das kann Dir Deine Welle sogar so reflektieren, daß gar nichts an Deinem Empfänger zurückkommt - stealth-Technologie nutzt auch diesen Effekt. Stell Dir vor, Du stehst vor einem Spiegel und blickst unter etwa 45° hinein. Das was Du SIEHST ist ja nicht der Spiegel selbst (auch wenn Du es genau weißt), es ist ein Bild eines Objektes in einer gewissen Entfernung. Wenn Du jetzt darauf zu läufst, dann knallst Du in den Spiegel, den Du nicht SEHEN konntest. Klarer Fall von Spiegel-stealth, oder? Oder noch besser passend: Lote den Spiegel mit einem Laserpointer aus. Wetten, daß Du auf dem Spiegel kaum den Punkt entdecken kannst? Irgendwoanders (also aufpassen wegen der Augen) ist dagegen der Laserpunkt schön drauf. Den siehst Du dann im Spiegel (aber nicht den Spiegel selber!!!), denkst es ist Platz läufst, los und Deine Nase trifft den Spiegel.
Andere Objekte wiederum "schlucken" die Strahlung einfach und es kommt genausowenig Signal retour als ob da gar nichts ist. Mal abgesehen von dem Fall das sich ein guter Reflektor hinter besagtem Objekt befindet. Dann sieht es für den Sensor immerhin nach einem Loch im Reflektor aus - ist aber auch nicht eindeutig.
Bei HF gibt es dann noch das Problem mit der Laufzeitmessung (ps-Bereich) da geht man dann meist auf CW-Verfahren über. Bei Ultraschall dagegen wird meist mit dem einfach zu durchschauenden Impulsverfahren gearbeitet. Bei der größeren Laufzeit (Faktor etwa 870000 gegenüber EM-Welle) liegen die Echozeiten entsprechend höher (µs-Bereich).
Etwas ganz anderes ist es, einen HF-Oszillator mit der Antenne zu koppeln, und zwar so, daß einerseits nur wenig Leistung abgestrahlt wird, andererseits die Antenne auf die Frequenz zurückwirkt. Das macht man normalerweise nicht! Hier bedeutet es aber, daß alles was ins Nahfeld kommt und einen anderen Koeffizienten als Luft hat (hauptsächlich Epsilon und Absorption), Deinen Oszillator beeinflußt (Amplitude und Frequenz). Das hat man früher mal für die sogenannte "Theremin-Orgel" gemacht. Bis zu welcher Entfernung das Funktioniert weiß ich aber leider nicht und auch nicht, ob es durch Wände hindurch geht. Im Prinzip ist es übrigens ein kapazitiver Sensor. Der sagt Dir aber nur ob was da ist und wie stark es auf den Schwingkreis einwirkt. Die Entfernung bleibt dabei unbekannt!
Uff, war das viel. Morgen lese ich bestimmt wie es jemand in zwei Zeilen zusammenfassen konnte...
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