新项目： 调频连续波雷达从头做起 ！
由 Kalle Hyvönen 发布张贴在扬-30-2013 年上
我最近在学生那里打造调频连续波雷达主要是现成的部件从麻省理工学院的课程在 Hackaday 上看到了一个职位。我非常兴奋，立刻想到我想要建立一个更好从零开始。
在这篇文章中介绍的设计只是初步的设计，很多事情可能会改变我走。
理论
因为您可以在 FMCW 理论从其他地方找到更好引用了很多，我不会去太多在这一章中的详细信息。基本上调频连续波雷达是传输频率扫描称为"啾"的连续波雷达。啁啾然后传输到目标，并获取反射回来。接收的信号是然后混合传输信号和放大。从生成的信号可以推断出距离目标和移动 （由于多普勒漂移) 雷达就有多快。您可以跟踪多个目标，只是单部雷达。
你可以也使用调频连续波雷达捕获所以叫特区 (Synthetic A注R亚达) 或者雷达在关系中移动到目标或目标在关系到雷达 (逆特区） 使雷达以形成目标的 3D 图像中移动的图像。
到卫星调频连续波雷达的应用差异从军事上的应用 (目标采集雷达等)、 汽车雷达、 交通计数器和敲门砖。调频连续波雷达卫星用来测量海水盐度，风的速度和波高度对水、 土壤水分、 地理等。
我的设计
调频连续波雷达块图
我开始制作我的设计的框图。我决定做的雷达为 4.2-4.4 g h z 频段，因为它具有较少比 2.4 g h z ISM 频段的干扰而天线将会较小。总之有板 PLL 和 2 GHz VCO，获取倍增至 4 GHz 和放大并与 13dBi 喇叭天线传输。与相同类型的天线接收回波信号。接收的信号是然后混合传输信号、 晶体管共源共栅放大器放大，然后放大更多单独运算放大器分两个阶段。
想法是，使其模块化、 廉价和简单但最重要的是精心设计。我也尝试避免使用不难找到和/或昂贵的部件。调频连续波雷达中的关键设计参数之一是相位噪声性能。低相位噪声，越好。试图使相位噪声有几种设计选择尽可能低的水平。
天线
4.3 G h z 13dBi 喇叭天线
13DBi 喇叭天线天线。我计算尺寸，然后提出 SolidWorks 天线的模型。我期待从 0.5 m m 黄铜获取件 lasercut 和焊在一起。天线具有可调的端板，我可以用来调整天线。
PLL VCO + 板
2 GHz PLL + VCO 主板布局
信号源基于 VCO 的 2 GHz，因为他们容易获得和廉价因为它们广泛用于手机的应用程序中。VCO 是ADF4158锁相环芯片的 3 线接口通过数字控制的锁定期。
此特定的锁相环芯片是非常方便的因为它有需要生成啁啾综合的斜坡发生器。审计委员会对所有不同的部分，以试图减少噪音已单独极低噪声电压稳压器 (ADP150)。从 PLL VCO 循环过滤去的痕迹被屏蔽与地面填充和大量的孔停止诱导的噪声的痕迹。即使非常小的金额，噪音的遗迹可以生成大量的相位噪声有损于性能。
这个项目的最困难部分之一是让 PLL 环路筛选器的值正确，得到良好的线性扫描的响应。
倍频器
MSA 0686 放大器/乘数布局
只是定期生活津贴 0686年单片放大器，它驱动到饱和频率倍增。该委员会有其自己LP2985低噪声监管机构。
带通滤波器
带通滤波器位于后倍增。它用来"选择"从放大器输出的二次谐波和衰减的第 1 和第 3 次的谐波。它很可能将作为塔科尼克薄层 30 聚四氟乙烯板 （其中我有很多） 上的第五次订单发夹筛选器。做了小时和小时的模拟与安捷伦的广告，我要尝试不同的设计几个。我猜让它正常工作可能会比我预期的更难 ！试了几次和大量的网络分析仪的测量，将最有可能需要获取正确的筛选器。
功率分配器
电力拆分器布局
功率分配器是只是两个输出端上时代 5单片放大器阶段普通电阻功率拆分器。每个放大器都有自己的监管机构。
接收器
接收器布局
接收器具有HMC219MS8砷化镓被动双平衡混合器。如果信号从混频器与晶体管共源共栅放大器被放大。如果信号路径是与孔从诱导噪音屏蔽。后共源共栅信号被放大与两个单独的运算放大器阶段。作为范围重点放大器中的第一阶段增益作为函数的频率各不相同，这样高的频率信号 （= 目标很远） 更比低频率的信号被放大。第二个运算放大器放大器作为增益的低通滤波器。
香港艺术发展局
将采样以某种方式和在一台计算机上处理从接收器的信号。我将最有可能使用作为切换到专用的 ADC 板但起初 ADC 声卡之后我得到我的软件工作。ADC 将与将控制锁相环的单片机安置。
软件
雷达软件
我开始编程我自己软件控制雷达和显示的视频信号和视频信号的 FFT。它使用 Python，PyQt，guiqwt 和 SciPy/Numpy。它尚不太有用所以它需要一些工作。
