Ayadi-Mießen, A: Doppler-Effekte in UWB-basierten Rotortelem

Telemetrie steht für Fern-Messtechnik und bezeichnet die Übertragung von Messwerten physikalischer Parameter eines am Messort befindlichen Sensors zu einer räumlich getrennten Einheit. Eine spezielle Variante der Telemetrie, die oft in der Industrie Einsatz findet, ist die Rotortelemetrie. Dabei sind die Sensoren und Sender an einem rotierenden Objekt wie drehende Achsen, Wellen, Räder, Flügel oder Propeller befestigt. Das Sendesignal wird über eine spezielle am Umfang des Rotors befestigte Antenne abgestrahlt. Die Sendeantenne dreht sich in der Regel mit dem Rotor. Die statische Empfangsantenne befindet sich in einem Abstand von wenigen Millimetern oder Zentimetern von dem Rotor entfernt, so dass meist die Übertragung zwischen den Antennen auf einer Nahfeld-Kopplung beruht.Die Datenübertragung von dem rotierenden Sender an den statischen Empfänger sowie die Energieversorgung des Rotors erfolgen zunehmend drahtlos. Auf Grund des knappen Einbauraums und der beschränkten Energie am Rotor stellt die Datenübertragung in die Rotortelemetrie eine Herausforderung dar. Darüber hinaus steigt die Anforderung an Übertragungssysteme der Rotortelemetrie hinsichtlich höherer Flexibilität der Systemkonfiguration, wachsender Anzahl gleichzeitig übertragbarer Messsignale und hoher Datenraten. Die IR-UWB-Technik (IR-UWB, Impuls-Radio Ultra-Wideband) wurde in dieser Arbeit als geeignetes Übertragungsverfahren für zukünftige Rotortelemetrie-Systeme auf Grund des geringen Energie-Verbrauchs und der einfachen Struktur auf der Senderseite sowie der erreichbaren hohen Datenraten über kurze Entfernungen angesehen.In der Literatur findet die UWB-Technik in statischen oder langsam veränderlichen Umgebungen Einsatz. Die neue Anwendung der Rotortelemetrie unterscheidet sich von den bisherigen Szenarien in der rotatorischen Bewegung und hohen Drehgeschwindigkeit. Der damit verbundene