一种线性调频连续波雷达水位遥测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种线性调频连续波雷达水位遥测装置，该装置包括雷达收发、雷达信号筛选放大电路和微控制器；雷达收发器包括锁相环、发射天线、第一混频器和接收天线；锁相环输出端连接发射天线，通过发射天线发射锁相环输出端输出的线性调频信号；所述第一混频器的两个输入端分别连接锁相环输出端和接收天线，通过接收天线接收回波信号；所述第一混频器的输出端连接雷达信号筛选放大电路的输入端，雷达信号筛选放大电路的输出端连接微控制器的ADC采样端，通过微控制器针对雷达信号筛选放大电路的输出端输出的信号进行采样处理。本实用新型专利技术能够有效克服温度漂移的影响，保证雷达收发器发射频率的线性度，有效提高雷达水位计的测量精度。

Water level telemetering device for linear frequency modulation continuous wave radar

The utility model discloses a LFMCW Radar water level remote sensing device, the device comprises a radar transceiver, screening radar signal amplifying circuit and micro controller; radar transceiver includes a phase-locked loop, a transmitting antenna, a first mixer and a receiving antenna; phase locked loop is connected with the output end of the transmitting antenna, the antenna transmit PLL output linear FM signal the two input output; the first mixer is respectively connected with the PLL output terminal and the receiving antenna, the receiving antenna receives the echo signal of the first mixer; the output terminal is connected to the input end of the screening of radar signal amplifying circuit, the output end of the amplifying circuit is selected radar signal is connected with the microcontroller ADC sampling end. Sampling by micro controller for radar signal screening output amplifier circuit for processing. The utility model can effectively overcome the influence of the temperature drift, ensure the linearity of the transmitting frequency of the radar transceiver, and effectively improve the measuring accuracy of the radar water level gauge.

【技术实现步骤摘要】
一种线性调频连续波雷达水位遥测装置
本技术涉及一种雷达式水位测量装置，特别涉及一种线性调频连续波雷达水位遥测装置。
技术介绍
随着水文监测技术的发展与进步，非接触式的水位测量方式以其快捷、安全、精度高、适用范围广等优点得到了广泛关注。雷达水位测量设备采用非接触式的水位测量方式，无需另立静水井，不受水中杂物的影响，测量精度高，可应用于漂浮物多、含沙量大、水质条件不佳的平水测验、洪水监测、高洪抢测、危险水情测量等特殊工作，它在以防汛为主要目的测量中发挥了极大的作用，并且保证了测量人员的安全，因此，我国新建的水文监测站点大多采用雷达式水位测量设备进行水位测量。目前应用较多的是基于线性调频连续波(LFMCW)方式的雷达，该调制方式要求在时域上雷达发射频率呈线性递增或递减，如图1所示，其中实线为雷达收发器的发射信号，虚线为雷达收发器接收的回波信号。然而，雷达收发器中的核心部件压控振荡器(VCO)本身存在一定的非线性，并且会受到温度变化影响，这两个因素是造成雷达收发器非线性的关键，对雷达水位测量结果精度有着直接影响。目前常用的方式是通过实测雷达收发器在不同温度下的VCO曲线并保存在表中，然后根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线性调频连续波雷达水位遥测装置，包括雷达收发器，其特征在于，还包括雷达信号筛选放大电路和微控制器；所述雷达收发器包括锁相环、发射天线、第一混频器和接收天线；所述锁相环输出端连接发射天线，通过发射天线发射锁相环输出端输出的线性调频信号；所述第一混频器的两个输入端分别连接锁相环输出端和接收天线，通过接收天线接收回波信号；所述第一混频器的输出端连接雷达信号筛选放大电路的输入端，雷达信号筛选放大电路的输出端连接微控制器的ADC采样端，通过微控制器针对雷达信号筛选放大电路的输出端输出的信号进行采样处理。

【技术特征摘要】
1.一种线性调频连续波雷达水位遥测装置，包括雷达收发器，其特征在于，还包括雷达信号筛选放大电路和微控制器；所述雷达收发器包括锁相环、发射天线、第一混频器和接收天线；所述锁相环输出端连接发射天线，通过发射天线发射锁相环输出端输出的线性调频信号；所述第一混频器的两个输入端分别连接锁相环输出端和接收天线，通过接收天线接收回波信号；所述第一混频器的输出端连接雷达信号筛选放大电路的输入端，雷达信号筛选放大电路的输出端连接微控制器的ADC采样端，通过微控制器针对雷达信号筛选放大电路的输出端输出的信号进行采样处理。2.根据权利要求1所述的线性调频连续波雷达水位遥测装置，其特征在于，还包括数据传输单元和上位机，所述微控制器连接数据传输单元，通过数据传输单元实现与上位机的通信；所述微控制器通过数据传输单元上传水位信息至上位机，上位机通过数据传输单元发送控制信号至微控制器。3.根据权利要求2所述的线性调频连续波雷达水位遥测装置，其特征在于，所述数据传输单元通过GPRS无线传输方式与上位机进行通信。4.根据权利要求2所述的线性调频连续波雷达水位遥测装置，其特征在于，所述雷达收发器的电源使能引脚端连接微控制器，上位机通过微控制器控制雷达收发器电源的通断。5.根据权利要求1所述的线性调频连续波雷达水位遥测装置，其特征在于，所述锁相环中包括参考频率源、输入分频器、鉴相器、环路滤波器、压控振荡器、第二混频器、低通滤波器、程序分频器和固定频率源；参考频率源通过输入分频器连接鉴相器的正相输入端，程序分频器的输出端连接鉴相器的反相输入端，鉴相器的输出端通过环路滤波器连接压控振荡器，压控振荡器的输出端和固定频率源分别连接第二混频器的两个输入端，第二混频器的输出端通过低通滤波器连接程序分频器的输入端；所述程序分频器的分频比控制端连接微控制器，通过微控制器定时调整程序分频器的分频比。6.根据权利要求5所述的线性调频连续波雷达水位遥测装置，其特征在于，参考频率源为30MHz的有源晶振，固定频率源提供频率为24GHZ信号。7.根据权利要求5所述的线性调频连续波雷达水位遥测装置，其特征在于，所述输入分频器、鉴相器和程序分频器集成在一个芯片中，所述芯片为ADF4110或ADF4002。8.根据权利要求1所述的线性调频连续波雷达水位遥测装置，其特征在于，所述雷达信号筛选放大电路包括依次连接的第一级放大电路、第二级放大电路和第三级放大电路，其中第一级放大电路、第二级放大电路和第三级放大电路的输出端分别对应连接微控制器的ADC输入端；通过微控制器分别采样第一级放大电路、第二级放大电路和第三级放大电路输出的信号；所述第一级放大电路和第二级放大电路为放大倍数固定不变的放大电路，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟昌，杨跃，赵旭升，范光伟，韦三刚，覃朝东，
申请(专利权)人：珠江水利委员会珠江水利科学研究院，
类型：新型
国别省市：广东,44