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1 產(chǎn)品概述

調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)（Frequency Modulated Continuous Wave Radar），是指發(fā)射頻率受特定信號(hào)調(diào)制的連續(xù)波雷達(dá)。調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)通過(guò)比較任意時(shí)刻回波信號(hào)頻率與此時(shí)刻發(fā)射信號(hào)的頻率的之差方法來(lái)得到目標(biāo)的距離信息，距離正比于兩者的頻率差。目標(biāo)的徑向速度和距離可由測(cè)量的二者頻率差處理后得到。與其他測(cè)距測(cè)速雷達(dá)相比，調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)的結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。FMCW雷達(dá)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)較豐富，具有發(fā)射功率峰值較低、容易調(diào)制、成本低、信號(hào)處理方法簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，因而是雷達(dá)液位計(jì)中常用的雷達(dá)體制。

角波調(diào)制可以同時(shí)得到物體的距離和速度信息。

 2 FMCW雷達(dá)系統(tǒng)框架

圖為FMCW雷達(dá)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(hào)發(fā)生器以及AD采樣和信號(hào)處理的后端處理部分。

圖1.1 FMCW雷達(dá)的系統(tǒng)框圖

調(diào)制信號(hào)發(fā)生器提供所需要的調(diào)制信號(hào)，經(jīng)VCO控制產(chǎn)生頻率在時(shí)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(guò)發(fā)射天線輻射出去，另一部分作為本振信號(hào)。在無(wú)線電波遇到目標(biāo)后返回到接收天線，這時(shí)回波信號(hào)和本振信號(hào)相比頻率產(chǎn)生了變化，經(jīng)混頻器出來(lái)后就是差拍信號(hào)。差拍信號(hào)的頻率和目標(biāo)的距離、速度有關(guān)，信號(hào)處理的主要任務(wù)就是提取出差拍信號(hào)的頻率，并通過(guò)它得到目標(biāo)真實(shí)的距離和速度等信息。

 3 FMCW雷達(dá)優(yōu)點(diǎn)

調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)雷達(dá)是通過(guò)對(duì)連續(xù)波進(jìn)行頻率調(diào)制，根據(jù)發(fā)射信號(hào)和回波信號(hào)的頻率差、相位差來(lái)獲取目標(biāo)信息的一種雷達(dá)體制。與脈沖體制雷達(dá)相比，它具主要具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1) 由雷達(dá)理論可知，距離分辨力是由雷達(dá)信號(hào)的帶寬決定的，F(xiàn)MCW雷達(dá)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(dá)的回波信號(hào)延時(shí)遠(yuǎn)小于發(fā)射信號(hào)的時(shí)寬，所以雷達(dá)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)可以同時(shí)工作，不存在距離盲區(qū)。

(3) 在一定噪聲功率條件下，雷達(dá)的檢測(cè)能力由雷達(dá)信號(hào)的能量決定。FMCW雷達(dá)具有超大的時(shí)帶積，遠(yuǎn)大于相同信號(hào)帶寬和電平的脈沖雷達(dá)，所以在相同檢測(cè)能力條件下，F(xiàn)MCW雷達(dá)發(fā)射功率低，不易被截獲。

(4) 由于FMCW雷達(dá)具有超大的時(shí)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(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積較小、重量較輕、成本較低。

 4 LR86雷達(dá)液位計(jì)參數(shù)

雷達(dá)頻率：120GHz

等效全向輻射功率：＜10uW

測(cè)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(cè)量精度：＜±0.5mm

輸出電流：4～20mA

通訊類(lèi)型：RS485、HART

過(guò)程壓力：0～25bar 

環(huán)境溫度：-30℃～+80℃

過(guò)程溫度：-30℃~+80℃

外殼材料：鑄鋁

防護(hù)等級(jí):  IP67

防爆等級(jí)：Ex d IIC T6 Gb