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雷达式水位流速传感器研制

更新时间：2020-03-23 02:31:15 大小：5M 上传用户：zhengdai查看TA发布的资源 标签：雷达 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

在对河流、湖泊、海洋等环境的水文监测中，水位和流速是两个重要的监测内容，研制更加精确、方便的水位、流速测量仪器有着重要的意义。雷达式水位流速传感器作为水位、流速测量仪器的一种，相比于其他测试仪器有着独特的优势。雷达式水位流速传感器属于微波测距测速雷达，收发系统是其重要的组成部分，对于雷达的总体性能起着决定性作用，设计低成本、小型化、稳定性高的收发系统具有重要的意义。

  本文根据实际需要，研制了一种具有测量水位和流速功能的雷达前端，该前端由收、发通道组成，包括微波信号源、射频发射支路、射频接收支路、中频处理电路等部分。针对水位和流速测量分别采用不同的发射波形，通过开关进行切换，测水位时采用频率为11.5GHz-12.5GHz的线性调频连续波(LFMCW),测流速时采用频率为12GHz的单频信号。微波信号源采用的是“DDS+PLL”的方案，由单片机控制DDS芯片，可以方便地完成不同波形模式之间的切换。发射和接收共用一个天线，用环行器实现收发隔离，有利于实现雷达的小型化。

  在本课题研究的过程中，首先从理论出发，制定系统的总体方案，确定系统的重要参数，并对方案进行总体仿真和可行性分析，然后对各单元电路进行设计，包括单片机控制DDS电路、PLL电路、微波滤波器、功率分配器、功率放大器、环行器、低噪声放大器、混频器、中频处理模块以及电源电路。由于本系统既有数字电路又有模拟电路，为了防止数字电路、模拟电路以及射频电路之间信号的相互串扰，同时也为了防止外部电磁波的干扰，本系统采用分腔体隔离的方法，每个单元电路独立放置一个腔，最大限度地降低干扰，提高系统性能。

  最后将各单元电路和腔体进行了加工、装配，并对主要单元电路和整个收发系统进行了测试，对调试过程中遇到的问题和测试结果进行了分析，同时提出了改进的建议，为进一步的研制工作奠定了基础。

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