雷达系统 - FMCW雷达

如果CW多普勒雷达使用调频，则该雷达称为FMCW多普勒雷达或简称为FMCW雷达。它也称为连续波调频雷达或CWFM雷达。它不仅测量目标的速度，还测量目标与雷达的距离。

FMCW雷达框图

FMCW雷达主要用作雷达高度计，用于测量飞机着陆时的精确高度。下图显示了FMCW雷达的框图：

FMCW雷达包含两个天线——发射天线和接收天线，如图所示。发射天线发射信号，接收天线接收回波信号。

FMCW雷达的框图与CW雷达的框图相似。除了CW雷达框图中存在的模块外，它还包含一些修改后的模块和一些其他模块。下面提到了FMCW雷达每个模块的功能。

• 调频调制器 - 它产生具有可变频率的调频 (FM) 信号，$f_o\left (t \right )$，并将其应用于调频发射器。

• 调频发射器 - 它借助发射天线发射调频信号。调频发射器的输出也连接到混频器 I。

• 本地振荡器 - 通常，本地振荡器用于产生射频信号。但是，这里它用于产生具有中频 $f_{IF}$ 的信号。本地振荡器的输出连接到混频器 I 和平衡检测器。

• 混频器 I - 混频器可以产生施加在其上的频率的和与差。将具有 $f_o\left (t \right )$ 和 $f_{IF}$ 频率的信号施加到混频器 I。因此，混频器 I 将产生具有 $f_o\left (t \right )+f_{IF}$ 或 $f_o\left (t \right )-f_{IF}$ 频率的输出。

• 边带滤波器 - 它只允许一个边带频率，即上边带频率或下边带频率。图中所示的边带滤波器只产生下边带频率，即 $f_o\left (t \right )-f_{IF}$。

• 混频器 II - 混频器可以产生施加在其上的频率的和与差。将具有 $f_o\left (t \right )-f_{IF}$ 和 $f_o\left (t-T \right )$ 频率的信号施加到混频器 II。因此，混频器 II 将产生具有 $f_o\left (t-T \right )+f_o\left (t \right )-f_{IF}$ 或 $f_o\left (t-T \right )-f_o\left (t \right )+f_{IF}$ 频率的输出。

• 中频放大器 - 中频放大器放大中频 (IF) 信号。图中所示的中频放大器放大具有 $f_o\left (t-T \right )-f_o\left (t \right )+f_{IF}$ 频率的信号。此放大信号作为输入施加到平衡检测器。

• 平衡检测器 - 它用于从施加的两个输入信号（具有 $f_o\left (t-T \right )-f_o\left (t \right )+f_{IF}$ 和 $f_{IF}$ 频率）产生具有 $f_o\left (t-T \right )-f_o\left (t \right )$ 频率的输出信号。平衡检测器的输出作为输入施加到低频放大器。

• 低频放大器 - 它将平衡检测器的输出放大到所需电平。低频放大器的输出施加到开关频率计数器和平均频率计数器。

• 开关频率计数器 - 它用于获取多普勒速度的值。

• 平均频率计数器 - 它用于获取距离的值。