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1 產(chǎn)品概述

調(diào)頻連續(xù)波雷達（Frequency Modulated Continuous Wave Radar），是指發(fā)射頻率受特定信號調(diào)制的連續(xù)波雷達。調(diào)頻連續(xù)波雷達通過比較任意時刻回波信號頻率與此時刻發(fā)射信號的頻率的之差方法來得到目標的距離信息，距離正比于兩者的頻率差。目標的徑向速度和距離可由測量的二者頻率差處理后得到。與其他測距測速雷達相比，調(diào)頻連續(xù)波雷達的結構更簡單。FMCW雷達的技術經(jīng)驗較豐富，具有發(fā)射功率峰值較低、容易調(diào)制、成本低、信號處理方法簡單等特點，因而是雷達液位計中常用的雷達體制。

角波調(diào)制可以同時得到物體的距離和速度信息。

 2 FMCW雷達系統(tǒng)框架

圖為FMCW雷達的系統(tǒng)框圖，它主要由三部分組成:發(fā)射天線和接收天線，功分器、功率放大器和混頻器組成的射頻前端，調(diào)制信號發(fā)生器以及AD采樣和信號處理的后端處理部分。

圖1.1 FMCW雷達的系統(tǒng)框圖

調(diào)制信號發(fā)生器提供所需要的調(diào)制信號，經(jīng)VCO控制產(chǎn)生頻率在時間上按鋸齒形變化的連續(xù)高頻等幅波，一部分經(jīng)放大后通過發(fā)射天線輻射出去，另一部分作為本振信號。在無線電波遇到目標后返回到接收天線，這時回波信號和本振信號相比頻率產(chǎn)生了變化，經(jīng)混頻器出來后就是差拍信號。差拍信號的頻率和目標的距離、速度有關，信號處理的主要任務就是提取出差拍信號的頻率，并通過它得到目標真實的距離和速度等信息。

 3 FMCW雷達優(yōu)點

調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)雷達是通過對連續(xù)波進行頻率調(diào)制，根據(jù)發(fā)射信號和回波信號的頻率差、相位差來獲取目標信息的一種雷達體制。與脈沖體制雷達相比，它具主要具有以下優(yōu)點：

(1) 由雷達理論可知，距離分辨力是由雷達信號的帶寬決定的，F(xiàn)MCW雷達具有較大的帶寬，因此具有較高的距離分辨力。

(2) 由于FMCW雷達的回波信號延時遠小于發(fā)射信號的時寬，所以雷達發(fā)射機和接收機可以同時工作，不存在距離盲區(qū)。

(3) 在一定噪聲功率條件下，雷達的檢測能力由雷達信號的能量決定。FMCW雷達具有超大的時帶積，遠大于相同信號帶寬和電平的脈沖雷達，所以在相同檢測能力條件下，F(xiàn)MCW雷達發(fā)射功率低，不易被截獲。

(4) 由于FMCW雷達具有超大的時寬帶寬積，所以不需要較高的峰值功率，這樣它的工作電壓就比較低，不需要使用高功率、高電壓器件，從而使得整個系統(tǒng)結構簡單，體積較小、重量較輕、成本較低。

 4 LR86雷達液位計參數(shù)

雷達頻率：120GHz

等效全向輻射功率：＜10uW

測量范圍：0.01～30m

功率消耗: ＜2.4W

供電電源：24VDC、220VAC、四線制

顯示分辨率：0.1mm

測量精度：＜±0.5mm

輸出電流：4～20mA

通訊類型：RS485、HART

過程壓力：0～25bar 

環(huán)境溫度：-30℃～+80℃

過程溫度：-30℃~+80℃

外殼材料：鑄鋁

防護等級:  IP67

防爆等級：Ex d IIC T6 Gb