调频连续波雷达,顾名思义,就是一种通过对连续被进行调制来获得目标距离信息的技术。其使用截获率非常低的波形,被应用于很多领域,比如海军战术导航雷达、智能弹药传感器和汽车雷达。以前,由于技术上的限制使得调频连续波雷达无法解决多目标问题、速度测量问题、收发信号隔离馈通问题以及如何产生大时宽、高线性的FMCW信号问题,故其应用仅仅局限于某些特定的运用,例如无线电高度表。64460

七十年代开始[15],国内外研究学者们对调频连续波雷达的一系列技术进行了广泛的研究,其中Barric将MTI技术引入到FMCW雷达。与此同时,Fuller将FMCW技术应用到近程防撞雷达中。直到八十年代中期,荷兰的Technishe Hogeschool Delft的L.P.Lighthart等人在用调频连续波雷达进行气象观测的实验中,才对调频连续波雷达的理论问题进行了分析,对调频连续波信号的模糊函数、分辨力、接收机灵敏度以及调频连续波雷达的特点进行了初步分析;与此同时,美国的RB.Ch adwick等人在U.S.AirForc的资助下,对调频连续波雷达中的旁瓣效应和距离速度祸合引起的距离串扰问题进行了研究;近年来有关FMCW的相关研究主要都是集中在高线性度大时带积信号的产生、去距离速度藕合问题,以及动态测试等方面。在八十年代末到九十年代,电子科技大学对FMCW达的模糊函数、接收机性能、等效正交双通道等理论问题以及高线性度大时带积FMCW信号产生技术、距离分段处理技术、线性近程FMCW雷达料位高度测试等关键技术也做了深入研究。1988年,一种新型雷达“PILOT”被投放市场,PILOT导航雷达是英格兰菲利浦实验室和荷兰Hol1andse SigaallaPparuten BV联合研制的一部X波段FMCW实验雷达。PILOT的含义是不可检测低输出收发信机。近年来调频连续波技术得到了重新的认识。论文网

进入九十年代,固态微波器件和数字信号处理技术有了长足的发展,与此同时,调频连续波雷达的发展显示出的显著特点就是将调频连续波雷达的独特优点与微波技术相结合,并采用微波集成技术,使得调频连续波雷达的成本和体积大幅度下降而可靠性提高。由于实际应用的迫切要求,出现了大量由世界各国研制的应用于各个领域的调频连续波试验雷达和实用雷达系统,除了在雷达高度表方面继续应用外,调频连续波雷达还以其独特的优点在导弹精密末制导、工业控制、环境遥感、机载导航设备、交通管制、搜索与目标截获、防撞系统、近程FMCW雷达料位测高、气象监视雷达、探地雷达等方面发挥着越来越重要的作用。

调频连续波系统能够同时提供多目标距离和多普勒频移信息,这种信息基本上等

效于相干脉冲雷达所提供的信息,用反射功率对消器和线性调频中断连续波(FMICW)技术解决连续波雷达收发隔离的技术难题,使古老的FMCW系统焕发了青春,发挥了其高效价廉、结构紧凑、低截获概率、数字信号处理易于实现等优势,FMCW系统在军事对抗和民用工业中的应用还应有更大的发展空间。

但是在设计调频连续波雷达时仍有很多需要考虑的方面,有时也正是因为这些因素而限制了调频连续波雷达的广泛应用,比如收发间的泄露问题。  

连续波雷达结构比较简单,但由于受泄露影响较大,在天线隔离度一定的情况下,对收发的要求非常严格,主要考虑提高发射机的频谱纯度和降低接收机的噪声,目前解决收发隔离的途径是从空间、时间、频率、相位上的差别实现的,具体技术[9]有:

  1)相位补偿的抵消技术,上世纪60年代英国就是采用这种办法利用零漏技术提高接收机的灵敏度,基本原理就是产生一个对消信号调整其幅度和相位使其与漏信号抵消;

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