低成本微型測距雷達設計

摘 要:為了小型化與低成本的目的，微型測距雷達選用了低價格、高性能的單片機和近幾年發展起來的數字與模擬電路，形成三角波調制的雷達調頻連續波方式對距離進行測量。利用單片機中斷方式判斷三角波的正負斜率，方便地區分接收回的三角波正負斜率的頻率差，進而求出距離和速度。試驗結果表明，測試距離精度滿足要求，但混頻輸出靈敏度偏低，測試距離較近。這說明微型測距雷達設計原理正確，經過改進，其用途和前景廣闊。

關鍵詞:測距雷達; 微波; 三角波調制; 正負斜率; 過零檢測

中圖分類號:TN95; TP29文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)15-0168-03

Design of Low-cost Miniature Radar for Range-finding

ZHANG Zhao-zhong

(Xi’an Institute of Electronic Engineering， Xi’an 710100， China)

Abstract: For the purpose of miniaturization and low cost， the low-cost high-performance SCM， recently-developed digital circuits and analog circuits are selected by the miniature range-finding radar based on triangular wave continuous wave modulation to implement rhe range-finding. The positive or negative slope is judged with the single-chip interruption mode， which can easily compute the frequency deviation from the radar echo， and derive the range and velocity of the radar target. The experimental results show that the detection accuracy satisfies the requirement， but the detection range is short due to the poor sensitivity of the mixer output， that the design principle of the radar is reasonable and feasible， and that the radar will have bright future after a further improvement.

Keywords: range-finding radar; microwave; triangular wave modulation; positive and negative slop; zero-crossing detection

0 引 言

隨著電子技術的飛速發展，雷達技術也得到了長足的進步。雷達是以軍事目的發展起來的，在當今主基調為和平與發展的年代，雷達技術越來越多地向民用方面轉移。像我國普遍用于交通方面的測速雷達，正在飛速發展的汽車防撞雷達等。隨著成本的不斷降低，雷達在民用方面的用途會越來越廣泛。

雷達進行測距，與激光測距相比，不受氣候條件限制，距離遠，精度高。本文將主要敘述微型測距雷達的原理及組成。

微型測距雷達主要用于以下幾個方面:

(1) 導彈和炮彈的微波引信;

(2) 汽車前視防撞雷達;

(3) 堆積物和小山頭的高度測量;

(4) 高速公路及城市道路的機動車流量測量;

(5) 建筑行業的樓層測量;

(6) 罐裝液面高度測量;

(7) 其他要求精確近距離測量的地方。

1 微型測距雷達的原理及組成

1.1 測距方法

通常雷達測距的方法有三種:脈沖法測距;調頻連續波法測距;相位法測距。……