一种面向多层介质的多频微波相位式无线测距装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种面向多层介质的多频微波相位式无线测距装置和方法，它包括：天线，用于接收第二介质中的微波测距延迟信号；信号源发射装置，与天线连接，用于发射在微波载波上调制的测距信号；相位比较器，与天线连接，用于根据预设阈值λ对微波测距延迟信号进行分类；低噪声放大器，与相位比较器连接，用于对分类后的信号进行放大并传输至带通滤波器进行带通滤波；解调模块，与带通滤波器连接，用于将带通滤波器滤波后的信号进行解调；鉴相器，分别与解调模块和信号源发射装置连接，用于对进行混频及低通滤波处理后的测距信号测距延迟信号进行鉴相。本发明专利技术能够准确测量不同介质中的距离。

A Multifrequency Microwave Phase Radio Ranging Device and Method for Multilayer Media

The invention discloses a multi-frequency microwave phase type wireless ranging device and method for multi-layer media, which includes: antenna for receiving microwave ranging delay signal in the second medium; signal source transmitting device connected with antenna for transmitting ranging signal modulated on microwave carrier; phase comparator connected with antenna for microwave ranging according to preset threshold lambda. Delay signals are classified; low noise amplifiers are connected with phase comparators to amplify the classified signals and transmit them to band-pass filters for band-pass filtering; demodulation modules are connected with band-pass filters to demodulate the filtered signals of band-pass filters; and phase discriminators are connected with demodulation modules and signal source transmitters respectively to mix them. And the delay signal of ranging signal after low-pass filtering is used for phase detection. The invention can accurately measure the distance in different media.

【技术实现步骤摘要】
一种面向多层介质的多频微波相位式无线测距装置和方法
本专利技术涉及微波测距
，特别是一种面向多层介质的多频微波相位式无线测距装置和方法。
技术介绍
传统微波测距是一种无线式两点之间距离测量方法。采用微波作为载波，由天线发射测距信号，在单一介质中传播，遇到待测目标后，信号被反射并被接收天线接收，通过对发射和反射信号之间关系进行数据处理进而可求解得待测距离。根据不同发射信号方式，微波测距方法可分为脉冲式、频率式和相位式。脉冲式测距在测量距离方面优于频率式和相位式，更适合于远距离测量，而不适合短距离测量。在精度方面，相位法远优于频率式和脉冲式，可到达mm级。同时，在成本方面，虽然脉冲式可实现mm级精度，但其载波频率达20GHz左右甚至更高，从而导致成本昂贵。相反，相位式凭借其不同的测量原理，对采样频率的要求相对较低，因此相位式相对成本低。综上，最适合用于测量不同介质间近距离传播的无线测距方法为相位式测距法。但是，目前的相位式测距法一般应用于同一介质中的传播，而无法准确测量不同介质中的距离。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术的目的就是提供一种面向多层介质的多频微波相位式无本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向多层介质的多频微波相位式无线测距装置，其特征在于，包括有：天线，用于接收第二介质中金属反射回的第一微波测距延迟信号和分界层反射回的第二微波测距延迟信号；信号源发射装置，与所述天线连接，通过天线发射在微波载波上调制的测距信号cos(wt)；相位比较器，与所述天线连接，用于根据预设阈值λ对第一微波测距延迟信号以及第二微波测距延迟信号进行分类；解调模块，通过解调得到第一测距延迟信号

【技术特征摘要】
1.一种面向多层介质的多频微波相位式无线测距装置，其特征在于，包括有：天线，用于接收第二介质中金属反射回的第一微波测距延迟信号和分界层反射回的第二微波测距延迟信号；信号源发射装置，与所述天线连接，通过天线发射在微波载波上调制的测距信号cos(wt)；相位比较器，与所述天线连接，用于根据预设阈值λ对第一微波测距延迟信号以及第二微波测距延迟信号进行分类；解调模块，通过解调得到第一测距延迟信号和第二测距延迟信号鉴相器，分别与解调模块和信号源发射装置连接，用于对进行混频及低通滤波处理后的测距信号cos(wt)、第一测距延迟信号和第二测距延迟信号进行鉴相；根据鉴相后得到的相位差进行距离的计算。2.如权利要求1所述的面向多层介质的多频微波相位式无线测距装置，其特征在于，所述相位比较器根据预设阈值λ对第一微波测距延迟信号以及第二微波测距延迟信号进行分类具体包括有：将延迟相位小于或等于预设阈值λ的微波测距延迟信号传输至第一低噪声放大器；将延迟相位大于阈值λ的微波测距延迟信号传输至第二低噪声放大器。3.如权利要求1所述的面向多层介质的多频微波相位式无线测距装置，其特征在于，所述鉴相器包括有第一鉴相器和第二鉴相器；所述第一鉴相器分别与第一低通滤波器和第二低通滤波器连接；所述第二鉴相器分别与第二低通滤波器和第三低通滤波器连接。4.如权利要求3所述的面向多层介质的多频微波相位式无线测距装置，其特征在于，还包括有显示器；所述显示器分别与第一鉴相器和第二鉴相器连接。5.如权利要求1所述的面向多层介质的多频微波相位式无线测距装置，其特征在于，所述信号源发射装置包括有参考信号源、信号源、调制模块、载波信号源和功率放大器；所述参考信号源与所述信号源连接，所述信号源与所述调制模块连接；所述调制模块还与所述载波信号源和功率放大器连接；所述功率放大器还与天线连接。6.如权利要求1所述的面向多层介质的多频微波相位式无线测距装置，其特征在于，还包括有：低噪声放大器，与所述相位比较器连接，用于对分类后的信号进行放...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙羿，肖剑锋，侯兴哲，张先树，吴高林，王谦，肖前波，李永福，李龙，彭华东，
申请(专利权)人：国网重庆市电力公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50