Virtuelle Apertur
N Sender × M Empfänger ergeben N·M virtuelle Kanäle — feinere Winkelauflösung mit wenig Hardware.
Beamforming
Digitale Strahlformung zielt mehrere Beams gleichzeitig auf verschiedene Nutzer oder Ziele.
5G und 6G
Massive MIMO ist die Schlüsseltechnik für hohe Datenraten und Bündelung.
Auto-Radar
Imaging-Radare mit 192 virtuellen Kanälen liefern Bilder von Fußgängern und Fahrbahnrändern.
Virtuelle Array-Erweiterung
MIMO ermöglicht die Erzeugung virtueller Antennen-Arrays durch Multiplikation von Sende- und Empfangspfaden. Ein System mit 4 Sendern und 8 Empfängern erreicht die Winkelauflösung von 32 Einzelelementen. Dies spart Platz und Kosten bei gleichzeitig hoher Präzision, was besonders für kompakte 77-GHz-Automobilradare zur besseren Objekttrennung entscheidend ist.
Integrierte Wellenformen
Die Herausforderung im JCAS-Kontext liegt in der Kombination von Datentransfer (OFDM) und Sensorik. Während OFDM auf Durchsatz optimiert ist, benötigt Radar eine präzise Doppler-Auflösung. Zukünftige 6G-Netze werden Full-Duplex-Verfahren nutzen, um gleichzeitig zu senden und zu empfangen, was hocheffiziente Algorithmen zur Eigeninterferenzunterdrückung voraussetzt.
Konflikt der Ambiguitätsfunktion
Die größte Herausforderung bei JCAS ist der Kompromiss zwischen Datendurchsatz und Radarauflösung. Während Kommunikation eine flache spektrale Antwort benötigt, erfordert Radar eine Ambiguitätsfunktion mit niedrigen Nebenloben. Moderne OFDM-Ansätze versuchen nun, Radarsignale direkt in die Pilot-Subcarrier von 5G-Frames einzubetten, um beide Funktionen ohne Kapazitätsverlust simultan zu ermöglichen.
Bistatische Synchronisation
Im Gegensatz zu klassischen Radargeräten arbeiten 5G-Sensoren oft bistatisch. Dies erfordert eine extrem präzise Phasensynchronisation im Nanosekundenbereich via GPS oder PTP. Die räumliche Trennung von Sender und Empfänger verbessert jedoch die Erkennung von Objekten durch geometrische Diversität, was tote Winkel in urbanen Umgebungen effektiv eliminiert.