高精度雷達(dá)物位計在工業(yè)生產(chǎn)中一直扮演著非常重要的角色,隨著“十三五”規(guī)劃及工業(yè)4.0的到來,我國物位儀器儀表行業(yè)的需求量在不斷攀升,傳統(tǒng)的壓力式物位計、超聲波液位計、導(dǎo)波式液位計以及激光測距儀存在測量精度或應(yīng)用范圍的局限性,難以滿足工業(yè)測量的實(shí)際需求。因此本課題主要研究一種小型化、非接觸式、測量精度高的線性調(diào)頻雷達(dá)物位測量系統(tǒng)。本課題首先分析了線性FMCW雷達(dá)測量基本原理,簡單分析了差拍信號的數(shù)學(xué)模型,設(shè)計了英飛凌24GHz雷達(dá)收發(fā)器BGT24MTR11為系統(tǒng)前端核心和ARM控制器STM32F4為系統(tǒng)基帶控制處理部分的雷達(dá)物位測量系統(tǒng)方案。雷達(dá)信號的發(fā)射和接收采用微帶天線實(shí)現(xiàn)前端模塊小型化設(shè)計,微帶天線的增益及半功率波束角直接決定系統(tǒng)的量程范圍,因此本文通過HFSS仿真軟件優(yōu)化天線參數(shù)達(dá)到最佳的性能指標(biāo)。隨后本文分析了影響雷達(dá)物位計測量精度的因素,包括掃頻帶寬、VCO非線性以及差拍信號頻率測量誤差等因素,其中增加掃頻帶寬可以提高測量精度,但同時也導(dǎo)致了掃頻非線性;VCO的掃頻線性度和穩(wěn)定度嚴(yán)重影響物位測量精度,因而本文設(shè)計了數(shù)字化溫度補(bǔ)償及非均勻步進(jìn)校正方法提高雷達(dá)信號掃頻線性度和穩(wěn)定... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

單個輻射單元模型

圖 3-9 微帶天線陣列仿真模型通過對天線參數(shù) w, l , a, b反復(fù)優(yōu)化仿真，最終得到最佳微帶天線物理參數(shù)，貼片單元尺寸 w 3.79mm， l 2.91mm，基板大小為30.0m m 17.4mm。天線仿真結(jié)果如圖 3-10~圖 3-13 所示。圖 3-10 天線回波損耗 S11 參數(shù) 圖 3-11 天線 VSWR 參數(shù)圖23.60 23.80 24.00 24.20 24.40 24.60 24.80Freq [GHz]-35.00-30.00-25.00-20.00-15.00-10.00d(S(1B,1)S11 PlotHFSSRadarCurve InfodB(S(1,1))Setup1 : SweepL='2.915mm'23.60 23.80 24.00 24.20 24.40 24.60 24.80Freq [GHz]0.001.002.003.004.004.50d(VSWBR1()VSWR PlotHFSSRadarCurve InfodB(VSWR(1))Setup1 : SweepL='2.915mm'

圖 3-13 天線三維方向圖峰值增益大約 13.7dB，E 面半功率波束角約為天線的三維輻射方向圖。微帶天線的總體指標(biāo)系統(tǒng)的雷達(dá)信號收發(fā)前端天線。析的測量精度和距離分辨率，因此分析影響測下，掃頻帶寬、VCO 線性度、溫度漂移及頻[22,25-29]，本節(jié)將給出具體分析。)兩邊微分得到距離分辨率公式：2DcTR fB (3-6)時，即差拍信號增量D f 為調(diào)制信號周期的

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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