Hintergrund
Um der Anforderung einer hohen Isolierung bei Einzelantennen Front-Ends gerecht werden zu können, kommen üblicherweise sogenannte externe Duplex-Schalter oder Zirkulatoren zum Einsatz. Diese dienen dazu die Antenne geeignet mit der Sende- bzw. Empfangseinheit zu verbinden. Diese Lösungen besitzen allerdings noch Nachteile in ihrer Funktionalität. So sorgt die Belastbarkeit der Schalter, sowie der Verlust in diesen, dafür, dass sich sowohl die Sende- als auch die Empfangsleistung deutlich verschlechtern. Da zudem die Isolierung solcher Schalter nicht optimal ist, ist es schwer möglich, kompakte integrierte Module mit solch einer Vorrichtung zu realisieren.
Technische Beschreibung
Die neue Technik stellt eine verbesserte Isolierungsmethode zum Einsatz im Bereich von hochfrequent betriebenen Transceiver Front-Ends von FMCW Radarsystemen dar, die es erlaubt, hochintegrierte Schaltungen zu realisieren. Hierzu werden zwei Schaltungsprozesses miteinander synchronisiert, sodass die Sende- bzw. die Empfangseinheit zum richtigen Zeitpunkt aus- bzw. eingeschaltet wird. Diese präzise Synchronisierung führt zu deutlich verbesserten Isolierungseigenschaften, einhergehend mit verbesserten Sende- bzw. Empfangsleistungen. Zusätzlich wird die Isolierung dadurch verbessert, dass das Empfangssignal in dieser Anordnung um mehrere Größenordnungen kleiner sein kann, als das Sendesignal. Somit ist ein asymmetrischer Aufbau des RF-Schalters möglich, welcher die Asymmetrie des Sende– und Empfangssignals reflektiert.
Anwendungsmöglichkeiten
Die vorgestellte Erfindung kann für ‚Local Positioning System‘ - LPS (z.B. in Museen oder Häfen), Abstandsmessung für Fahrzeuge oder beliebige drahtlose Datenübertragungen (z.B. drahtlos arbeitende Positioniersysteme in der industriellen Automatisierung) verwendet werden.
Schema der Schaltung für das Einzelantennen Radar Front-End (TU Berlin, 2011)
