Im Sommer treten starke Radarrückstreusignale in der Mesopausenregion (zwischen 80 km und 90 km) auf. Die sogenannten polaren mesosphärischen Sommerechos (PMSE) werden durch Inhomogenitäten im Brechungsindex in der Größenordnung der halben Radarwellenlänge verursacht. Die Inhomogenitäten werden durch Neutralgasturbulenz in Verbindung mit freien Elektronen und geladenen Eisteilchen verursacht. In dieser Arbeit werden PMSE räumlich und zeitlich hoch aufgelöst betrachtet. Die statistischen Eigenschaften von PMSE im Subsekundenbereich wurden erstmals untersucht und auch simuliert. Die Ergebnisse lassen direkt die Unterscheidung zwischen geophysikalischen und instrumentellen Eigenschaften zu. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt auf der Untersuchung von kleinskaligen Strukturen, unter anderem mit Hilfe des Einsatzes von bildgebenden Radarverfahren. Dabei wurde gezeigt, dass der Streuprozess von PMSE selbst nahezu isotrop ist, was mit der akzeptierten Turbulenz-Theorie von PMSE gut übereinstimmt. Weiterhin wurde gezeigt, dass PMSE den Radarstrahl nicht homogen ausfüllen.
Strong radar signals occur in the mesopause region (between 80 km and 90 km) during summer. The so called polar mesospheric summer echoes (PMSE) are due to inhomogeneities in the radar refractive index at scales of half the radar wavelength. The inhomogeneities are caused by neutral air turbulence in conjunction with free electrons and charged ice particles. This thesis investigates PMSE with high temporal and spatial resolution. The statistical characteristics of PMSE are examined and simulated on a sub-second level for the first time. The results allow differentiating between geophysical and instrumental effects. The main focus of this thesis is the investigation of small scale structures using, among other things, coherent radar imaging. It was shown that PMSE scattering is almost isotropic, which is in accordance with the accepted turbulence-based PMSE theory. Furthermore, it was shown that PMSE do not fill the radar observation volume homogeneously.