[發明專利]一種同時多頻段測距裝置及方法

在審

• 申請號: 202210183774.7
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114624655A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 張文馨;張衛杰
• 申請（專利權）人: 張文馨;張衛杰
• 主分類號: G01S7/28
• 分類號: G01S7/28;G01S13/08
• 代理公司: 北京正陽理工知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 張利萍

本發明涉及一種同時多頻段測距裝置及方法，屬于汽車測距雷達、雷達高度表、無線電引信領域，包括微波單元、信號處理單元。所述微波單元包括發射鏈路和接收鏈路，所述發射鏈路由發射激勵電路、固態功放、發射耦合電路、發射天線組成，所述接收鏈路包括接收天線、低噪聲放大器、接收差頻電路，所述接收天線采用寬帶共形天線接收目標回波信號，所述低噪聲放大器連接接收天線和接收差頻電路，對目標回波信號進行放大；所述信號處理單元包括ADC模塊、信號處理模塊，對多路差頻信號進行采樣，計算得到測距裝置與目標的相對距離。

技術領域

本發明涉及一種同時多頻段測距裝置及方法，屬于汽車測距雷達、雷達高度表、無線電引信領域。

背景技術

無線電測距是一種基于電磁波測量距離的技術。無線電測距按照其工作原理可分為三種：脈沖測距、相位測距和頻率測距。當前，世界各國使用的測距裝置，包括車載測距雷達、高度表、無線電引信等，主要工作在單一頻段，正在研究的多頻段測距技術通常采用了多個收發通道和TR組件，體積大、成本高，且系統較為復雜。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提出一種同時多頻段測距裝置及方法。

本發明的技術方案是：

一種同時多頻段測距裝置，該裝置包括微波單元和信號處理單元，所述微波單元包括發射鏈路和接收鏈路，其中發射鏈路包括發射激勵電路、固態功放、發射耦合電路和發射天線；所述接收鏈路包括接收天線、低噪聲放大器、接收微波電路；所述信號處理單元包括ADC模塊和信號處理模塊；

發射鏈路的發射激勵電路連接固態功放和信號處理單元的信號處理模塊，在信號處理模塊控制下，產生射頻信號；所述固態功放工作在飽和狀態，同時輸出基波信號和諧波信號，通過發射天線向空間輻射；所述固態功放連接發射耦合電路，將固態功放的輸出信號耦合到接收微波電路；所述發射天線采用寬帶共形天線，將固態功放輸出的功率信號通過發射天線向空間輻射；

所述接收天線采用寬帶共形天線接收目標回波信號，所述低噪聲放大器連接接收天線和接收微波電路，對目標回波信號進行放大；所述接收微波電路連接低噪聲放大器、發射耦合電路和信號處理單元，對低噪聲放大器放大輸出的目標回波信號和發射耦合電路耦合輸出的低功率發射信號的基波分量和諧波分量，同時進行多通道濾波、混頻處理，輸出基波分量和諧波分量對應的多路差頻信號；

所述的功率放大器工作在飽和狀態，發射的無線電信號包括基波和諧波，則微波單元同時接收目標回波的基波分量和諧波分量，通過信號處理單元對多個頻點回波信號的處理，實現對目標的精確測距；

發射鏈路的發射激勵電路連接固態功放和信號處理單元的信號處理模塊，在信號處理模塊控制下，產生射頻信號經過固態功放放大輸出；所述固態功放工作在飽和狀態，同時發射基波信號和諧波信號；所述固態功放輸出的功率信號連接發射天線，發射耦合電路將固態功放的輸出信號的耦合到接收微波電路；發射天線采用寬帶共形天線，波束寬度覆蓋預定角度范圍，固態功放輸出的功率信號通過發射天線向空間輻射；

所述接收鏈路的接收天線采用寬帶共形天線接收目標回波信號，波束寬度覆蓋發射天線的波束覆蓋角度范圍；低噪聲放大器連接接收天線和接收微波電路，對目標回波信號進行放大；低噪聲放大器輸入端配置了限幅電路，提高低噪聲放大器的抗大功率燒毀能力；所述接收微波電路連接低噪聲放大器、發射耦合電路和信號處理單元，對低噪聲放大器放大輸出的目標回波信號和發射耦合電路耦合輸出的低功率發射信號的基波信號和諧波信號，同時進行多通道預濾波、混頻、濾波處理，輸出多路差頻信號；

信號處理單元包括ADC模塊、信號處理模塊；ADC模塊對基波分量和諧波分量的差頻信號進行同步采樣；信號處理模塊根據基波差頻、諧波差頻的采樣信號計算得到距離測量結果。

一種同時多頻段測距方法，包括以下步驟：

步驟一、將測距裝置安裝在載體上，開始上電工作；