雷达系统 - FMCW 雷达

如果 CW 多普勒雷达使用调频，则该雷达称为 FMCW多普勒雷达或简称为FMCW 雷达。它也称为连续波调频雷达或 CWFM 雷达。它不仅测量目标的速度，还测量目标与雷达的距离。

FMCW 雷达框图

FMCW 雷达主要用作雷达高度计，以便在飞机着陆时测量准确的高度。下图显示了FMCW 雷达的框图-

调频连续波雷达

FMCW 雷达包含两个天线 - 发射天线和接收天线，如图所示。发射天线发射信号，接收天线接收回波信号。

FMCW 雷达的框图与 CW 雷达的框图类似。除了 CW 雷达框图中存在的块之外，它还包含很少的修改块和一些其他块。下面介绍FMCW雷达各块的功能。

  • FM 调制器- 它产生具有可变频率 $f_o\left (t \right )$ 的调频 (FM) 信号，并将其应用于 FM 发射器。

  • FM 发射机- 它借助发射天线发射 FM 信号。FM 发射器的输出也连接到 Mixer-I。

  • 本地振荡器- 一般来说，本地振荡器用于产生射频信号。但是，这里它用于产生具有中频 $f_{IF}$ 的信号。本地振荡器的输出连接到 Mixer-I 和平衡检测器。

  • Mixer-I - 混频器可以产生应用于它的频率的和和差。频率为 $f_o\left (t \right )$ 和 $f_{IF}$ 的信号应用于 Mixer-I。因此，Mixer-I 将产生频率为 $f_o\left (t \right )+f_{IF}$ 或 $f_o\left (t \right )-f_{IF}$ 的输出。

  • 边带滤波器- 它仅允许一个边带频率，即上边带频率或下边带频率。图中所示的边带滤波器仅产生较低的边带频率。即 $f_o\left (t \right )-f_{IF}$。

  • Mixer-II - 混频器可以产生应用于它的频率的和和差。频率为 $f_o\left (t \right )-f_{IF}$ 和 $f_o\left (tT \right )$ 的信号应用于 Mixer-II。因此，Mixer-II 将产生频率为 $f_o\left (tT \right )+f_o\left (t \right )-f_{IF}$ 或 $f_o\left (tT \right )-f_o\ 的输出。左 (t \right )+f_{IF}$。

  • IF 放大器- IF 放大器放大中频 (IF) 信号。图中所示的IF放大器放大频率为$f_o\left (tT \right )-f_o\left (t \right )+f_{IF}$的信号。该放大的信号用作平衡检测器的输入。

  • 平衡检测器- 用于从应用的两个输入信号产生频率为 $f_o\left (tT \right )-f_o\left (t \right )$ 的输出信号，这两个输入信号的频率为 $f_o\left ( tT \right )-f_o\left (t \right )+f_{IF}$ 和 $f_{IF}$。平衡检测器的输出用作低频放大器的输入。

  • 低频放大器- 它将平衡检测器的输出放大到所需的水平。低频放大器的输出应用于开关频率计数器和平均频率计数器。

  • 开关频率计数器- 对于获取多普勒速度值很有用。

  • 平均频率计数器- 对于获取范围值很有用。