文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.223097
中文引用格式： 蔣俊，穆文星，方璐，等. 小型調頻連續波雷達優化設計與性能分析[J].電子技術應用，2022，48(8)：6-12.
英文引用格式： Jiang Jun，Mu Wenxing，Fang Lu，et al. Optimized design and performance analysis of small FMCW radar[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(8)：6-12.
0 引言
傳統脈沖體制雷達重量體積大、能耗和成本高，只能在實驗室、廠家或者部隊等特定場地使用，難以因地制宜地在日常使用和大規模推廣，比如應用于普通高等院校現場教學等。調頻連續波(FMCW)雷達具有測距精度高、體積小、成本低和能耗低等優點，逐漸應用于日常生活的各個領域。2011年麻省理工學院(MIT)林肯實驗室開設了一門制作FMCW雷達的公開課程(Open Course Ware)[1-2]，通過搭建小雷達和一系列現場測試，培養學生對應用電磁學、射頻(RF)電子設備、模擬電路、信號處理和其他相關主題的興趣，取得非常好的效果。該FMCW合成孔徑雷達(SAR)系統使用Mini-Circuits系列射頻組件，改造搭建一套載頻2.4 GHz、帶寬287 MHz的FMCW雷達系統,用于教學實踐, 并引起了相關人員廣泛的研究興趣[3-5]。特別是寧波諾丁漢大學A.Melnikov教授團隊，對MIT咖啡罐雷達進行深入研究改進。但目前還存在以下難題：(1)咖啡罐天線增益較低，信號回波強度較弱，影響后續的目標參數測量和成像結果。(2)原系統的調制電壓面包板電路容易造成接觸不良，性能不夠穩定。(3)當前大部分筆記本電腦音頻線插口麥克風和耳機插口合二為一，無法進行雙聲道采集，采集不到觸發信號。(4)MIT咖啡罐雷達測速只能通過距離除以時間得到目標運動的平均速度，無法計算出目標瞬時速度。(5)MIT設計的咖啡罐雷達在合成孔徑成像的實驗中采用模擬脈沖SAR“停-走-?！钡姆绞匠上瘛⒗走_固定在等間隔位置采集目標信號，模擬脈沖SAR在收發信號過程中靜止不動的假設，對采集信號進行數據處理，完成成像。MIT咖啡罐雷達開源課程設計的雷達在成像采集數據過程非常復雜，成像效果不佳，不易于推廣使用。
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作者信息：
蔣 俊，穆文星，方 璐，劉 濤
(海軍工程大學 電子工程學院，湖北 武漢430033)
