Systemy radarowe - FMCW Radar

Jeśli radar dopplerowski CW używa modulacji częstotliwości, wówczas radar ten nazywa się FMCW Doppler Radar lub po prostu, FMCW Radar. Jest również nazywany radarem z modulacją częstotliwości fali ciągłej lub radarem CWFM. Mierzy nie tylko prędkość celu, ale także odległość celu od radaru.

Schemat blokowy radaru FMCW

Radar FMCW jest najczęściej używany jako wysokościomierz radarowy do pomiaru dokładnej wysokości podczas lądowania samolotu. Poniższy rysunek przedstawiablock diagram radaru FMCW -

FMCW Radarzawiera dwie Anteny - antenę nadawczą i antenę odbiorczą, jak pokazano na rysunku. Antena nadawcza nadaje sygnał, a antena odbiorcza odbiera sygnał echa.

Schemat blokowy radaru FMCW wygląda podobnie do schematu blokowego radaru CW. Zawiera kilka zmodyfikowanych bloków i kilka innych bloków oprócz bloków, które są obecne na schemacie blokowym radaru CW. Plikfunction każdego bloku FMCW Radar wymieniono poniżej.

  • FM Modulator - Generuje sygnał modulowany częstotliwościowo (FM) o zmiennej częstotliwości, $ f_o \ left (t \ right) $ i jest podawany do nadajnika FM.

  • FM Transmitter- Przesyła sygnał FM za pomocą anteny nadawczej. Wyjście nadajnika FM jest również podłączone do Mixer-I.

  • Local Oscillator- Ogólnie rzecz biorąc, lokalny oscylator jest używany do wytwarzania sygnału RF. Ale tutaj jest używany do wytworzenia sygnału o częstotliwości pośredniej, $ f_ {IF} $. Wyjście lokalnego oscylatora jest podłączone zarówno do Mixer-I, jak i do zbalansowanego detektora.

  • Mixer-I- Mikser może generować zarówno sumę, jak i różnicę częstotliwości, które są do niego stosowane. Sygnały o częstotliwościach $ f_o \ left (t \ right) $ i $ f_ {IF} $ są stosowane do miksera-I. Tak więc Mikser-I wytworzy wyjście o częstotliwości albo $ f_o \ left (t \ right) + f_ {IF} $ lub $ f_o \ left (t \ right) -f_ {IF} $.

  • Side Band Filter- Dopuszcza tylko częstotliwości z jednego pasma bocznego, tj. Albo z górnego pasma bocznego, albo z dolnego pasma bocznego. Pokazany na rysunku filtr pasma bocznego wytwarza tylko dolną częstotliwość pasma bocznego. tj. $ f_o \ left (t \ right) -f_ {IF} $.

  • Mixer-II- Mikser może generować zarówno sumę, jak i różnicę częstotliwości, które są do niego stosowane. Sygnały o częstotliwościach $ f_o \ left (t \ right) -f_ {IF} $ i $ f_o \ left (tT \ right) $ są stosowane do miksera-II. Tak więc Mikser-II wygeneruje wyjście o częstotliwości albo $ f_o \ left (tT \ right) + f_o \ left (t \ right) -f_ {IF} $ lub $ f_o \ left (tT \ right) -f_o \ left (t \ right) + f_ {IF} $.

  • IF Amplifier- Wzmacniacz IF wzmacnia sygnał częstotliwości pośredniej (IF). Wzmacniacz IF pokazany na rysunku wzmacnia sygnał o częstotliwości $ f_o \ left (tT \ right) -f_o \ left (t \ right) + f_ {IF} $. Ten wzmocniony sygnał jest podawany jako wejście do detektora zbalansowanego.

  • Balanced Detector- Służy do wytworzenia sygnału wyjściowego o częstotliwości $ f_o \ left (tT \ right) -f_o \ left (t \ right) $ z zastosowanych dwóch sygnałów wejściowych o częstotliwościach $ f_o \ left (tT \ right) -f_o \ left (t \ right) + f_ {IF} $ i $ f_ {IF} $. Wyjście zbalansowanego detektora jest stosowane jako wejście do wzmacniacza niskiej częstotliwości.

  • Low Frequency Amplifier- Wzmacnia sygnał wyjściowy zbalansowanego detektora do wymaganego poziomu. Sygnał wyjściowy wzmacniacza niskiej częstotliwości jest stosowany zarówno do przełączanego licznika częstotliwości, jak i licznika średniej częstotliwości.

  • Switched Frequency Counter - Jest to przydatne do uzyskania wartości prędkości dopplerowskiej.

  • Average Frequency Counter - Jest to przydatne do uzyskania wartości Range.