雷达料位计
调频连续波雷达料位计是根据调频连续波原理(FMCW)。使用线性调频高频信号,雷达料位计高频信号的发射频率随一定时间间隔(扫描频率)线性v增加,由于发射频率是随着信号传播的时间变化的,与反射物体距离成比例,由当前发射频率与接收的反射频率的差值获得物位高度
调频连续波(FMCW)雷达/微波物位计的工作原理
FMCW是取英文Frequency Modulated Continuous Wave的词头的缩写。FMCW 技术是在雷达物位测量设备中最早使用的技术。
FMCW微波物位计采用线性的调制的高频信号,一般都是采用10GHz或24GHz微波信号。它是一种基于复杂数学公式的间接测量方法,由频谱计算出物位距离。天线发射出被线性调制的连续高频微波信号并进行扫描,同时接收返回信号。发射微波信号和返回的微波信号之间的频率差与到介质表面的距离成一定比例关系。
如果我们认为被线性调制的发射微波信号的斜率为K,发射信号和反射信号的频率为rf,滞后时间差为rt,发射天线到介质表面的距离为R,C为光速。
那么我们可以得到:rt = 2R/C
由于采用的是调频的微波信号,因此我们可得:rf = K×rt;
两式合并后,我们得到公式:
R = C× rf/2K (公式2)
根据公式2,我们可以看到,天线到介质表面的距离R与发射
频率和反射频率差rf成正比关系。
雷达料位计