連續波雷達簡介

連續波雷達就是發射連續波信号的雷達。信号是單一頻率的或多頻率的，或者頻率是經過調制的（頻率随時間按一定規律變化）。非調制(單一頻率)連續波雷達能對相當距離範圍内的具有任何速度的目标進行測速，而脈沖雷達隻有采用相當複雜的技術才能具備這一性能。因此，連續波雷達容易區分活動目标，适合于檢測單一活動目标。連續波雷達的主要缺點是信号洩漏（發射信号及其噪聲直接漏入接收機）和背景幹擾（近距離背景的反射）。

連續波雷達工作原理

• 單頻連續波雷達（即此處用的CW雷達）可以利用多普勒效應對目标測速，但不能測距。

• 掃頻連續波雷達既可以測量物體的運動速度又可以測量物體的距離，因為我們使用的CW雷達，掃頻連續波雷達的原理此處不詳細描述。

單頻連續波雷達持續發出固定頻率的電磁波，當電磁波遇到運動中的物體返回到雷達的接收天線，因為多普勒效應，雷達接收到的電磁波的頻率發生改變，物體的運動速度信息包含在發射頻率與接收頻率的差頻中，我們通過對多普勒頻率的處理即可得到物體的運動速度信息。

器件清單

• 雷達傳感器IPM-165 – 1個

• 易派EPI-m102型實驗平台 – 1套

• 運行windows系統的電腦 – 1台

• 運算放大器op37gp – 1個

• 電容 – 若幹

• 電阻 – 若幹

• 導線杜邦線 – 若幹

搭建雷達平台

雷達傳感器IPM-165集成了CW雷達的信号發生器、發射天線、接收天線、混頻器這些部分，但是若要使CW正常工作，還需要一個濾波放大電路：

我們根據濾波放大電路的電路圖在易派平台的面包闆上面搭建好電路，然後把雷達的輸出接在濾波放大電路之上，電路最終搭建好是下圖這樣：

将易派平台連接到電腦的USB接口，然後用電腦上的易派軟件打開電源，打開示波器。

至此，雷達平台已經搭建完成。

測量風扇轉速

我們取桌面上的小台扇作為測量對象，将上一步驟搭建好的CW雷達平台置于小台扇之下，（注意不要将雷達置于風扇正下方，如果置于正下方，風扇扇葉與雷達隻有切向速度，沒有徑向速度，雷達是測不到風扇素的的。）安置正确後，調整示波器，我們即可以看到雷達産生的波形：

連續波雷達測物體運動速度公式：

式中，fT為發射頻率；c為傳播速度:3x10^8m/s；Vr為目标對雷達的相對速度（或徑向速度）。

由(1)式得，物體相對于雷達的運動速度Vr為：

由示波器結果可以看出，雷達測得的fd=108.84Hz,又已知雷達發射頻率fT=2.4GHz，c=3x10^8m/s

求得，風扇相對于雷達的徑向速度為：

為簡化計算，風扇扇葉相對于雷達的速度近似等于風扇的切向速度，又已知風扇的半徑r=10cm 由此可得風扇的角速度:

風扇轉速：

從網上搜集資料得到普通風扇的轉速範圍為500轉/分鐘—1500轉/每分鐘，考慮到我們使用的是桌面式的小風扇，轉速相應比普通風扇低一些，可以說雷達測得風扇的轉速650轉/分鐘這個結果基本是正确的

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!