2.4.6 Phasen-Laufzeitmessung

(AM-cw modulation)
 
Prinzip

nach [1 i)] [1 ii)] [2 i)] [4]

Abbildung 2.6: Phasen-Laufzeitverfahren

Wenn die Amplitude eines fortwährend ausgesandten Trägersignals mit einer festen Frequenz moduliert wird, dann kann die Distanz bis zum Objekt durch den Vergleich der Phase zwischen dem reflektierten und dem weiterhin ausgesandten Signal ermittelt werden. Dabei ist die Phasenverschiebung des amplitudenmodulierten Signals^xxi direkt proportional zur Distanz. Die Formel [4] dafür lautet folgendermassen:

 (2-16) Eindeutigkeit

nach [4] [11]

Aus der Formel zur Berechnung der Genauigkeit, siehe Abschnitt unten, ist ersichtlich, dass diese um so besser wird, je grösser die Modulationsfrequenz ist. Für eine gegebene Distanz geht dabei jedoch die Eindeutigkeit verloren, da die Phase nur modulo 360° und nicht absolut gemessen werden kann. Somit muss für die zu messende Distanz folgendes gelten, damit die Phasenverschiebung kleiner als 360° bleibt:

 (2-17)

Um doch in einem gewissen Bereich absolut messen zu können, wird mit mehreren verschiedenen Frequenzen moduliert. Für kurze Distanzen (d < 5km) [11] genügen zwei Frequenzen, die sich nur um Zehnerpotenzen unterscheiden. Mit der einen wird die Grobdistanz abgeschätzt und mit der anderen wird die gewünschte Auflösung erreicht. Eine theoretische Erläuterung wird im Abschnitt Interferometrie gegeben.

Auflösung / Genauigkeit