Derzeit nur zwölf Kanäle üblich

Dazu würden meist separate Sende- und Empfangsantennen verwendet. Als Trägerfrequenzen kommen beispielsweise 24 GHz, 77 GHz oder 96 GHz zum Einsatz. Der chinesische Elektroautohersteller Nio kündigte zuletzt den Einsatz von Radarsensoren mit 5 mm Wellenlänge (60 GHz) an.

Laut Infineon werden für größere radiale Auflösungen und gleichzeitig gute Reichweiten steile und lange Frequenzrampen (Chirp) über 1 bis 2 GHz benötigt. Daher würden typischerweise Frequenzbereiche von 76 bis 81 GHz verwendet.

Während die Minimalkonfiguration aus einer Sendeantenne und zwei Empfangsantennen besteht, verfügen aktuelle Mittelbereichsradare nach Angaben des Zulieferers ZF typischerweise über drei Sender und vier Empfänger, was zwölf Kanäle ergibt. Neben der verfügbaren Antennenfläche bestimme die Zahl der Kanäle die Auflösung des Radars.

MIMO-Systeme sind die Zukunft

Auf Anfrage von Golem.de räumte Infineon-Entwickler Matthias Halsband ein, dass die bisherigen Radarsysteme hinsichtlich Reichweite und Auflösung noch nicht den Anforderungen des autonomen Fahrens genügten. "Hier stehen besonders Radarsensoren mit Auflösungen von weniger als 0,5 Grad im Fokus, was zu anderen Architekturen, höheren Datenraten und einem stärkeren Einsatz von Rechenleistung und KI-basierter Datenauswertung, vornehmlich auf zentralen Rechnerarchitekturen, führt", sagte Halsband. Die Industrie arbeite "mit Hochdruck an Systemen mit einer hohen Anzahl von Sende- und Empfangskanälen, mit denen die Auflösung erhöht werden kann".

Um ein solches bildgebendes Radar ("Imaging Radar") zu ermöglichen, setzen die Entwickler auf sogenannte MIMO-Systeme (Multiple Input Multiple Output), wie sie auch bei WLAN-Routern zum Einsatz kommen. Nach Angaben des FHR arbeiten die Radarhersteller bereits an MIMO-Systemen mit 12 Sende- und 16 Empfangsantennen.

Lokalisierung im dreidimensionalen Raum

ZF hat ein solches Radarsystem mit 192 Kanälen bereits angekündigt. Der israelische Anbieter Vayyar präsentierte im Mai 2021 sogar einen Radar-Chip mit einem Feld von 48 Antennen. Der chinesische Telekommunikationskonzern Huawei stellte im April 2021 ein sogenanntes 4D-Bildgebungsradar mit einem Großantennenarray vor, das über 12 Sende- und 24 Empfangsantennen (12T24R) verfügt. Das entspricht 288 Kanälen.

Solche Radarsysteme sind in der Lage, Objekte nicht nur auf einer zweidimensionalen Ebene, sondern auch im dreidimensionalen Raum zu lokalisieren. Dies wird als 4D-Imaging bezeichnet, da der Radarsensor auch die Geschwindigkeit des Objekts als vierte Dimension (Zeit) erfasst. Dazu verfüge der Sensor über "zusätzlich mehrere versetzte Antennen in der Elevation und kann so Detektionen im Höhenwinkel trennen", erläutert der Radarhersteller Innosent.