一种微波雷达感应装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种微波雷达感应装置及其方法，属于雷达领域，包括主控制器、AD模块、检波电路、低频滤波电路、接收放大器、混频器、低噪声放大器、二级放大器、可控开关、一级放大器、压控振荡器、DA模块和串口输出模块，解决了通过硬件和软件进行双向滤波，获取准确的反射波形的技术问题，本发明专利技术采用可控的压控振荡器进行频率的转换，电路结构简单，且可以输出多个波形信号，使发射波形可控，发射波形的频率可查，本发明专利技术采用检波电路对反射波形进行两种检测，一种为峰值检测，另一种则为波形电压检测，可以得到峰值电压信号的同时，还得到反射波形的波形图，使得在上层软件中也可以对波形进行滤波，得到更加准确的数据。

【技术实现步骤摘要】
一种微波雷达感应装置及其方法
本专利技术属于雷达
，涉及一种微波雷达感应装置及其方法。
技术介绍
微波雷达在对远距离飞行目标测速、测距、测方等领域得到了广泛的应用，然而随着通信技术的广泛应用，微波雷达收到的干扰日益增多。传统的微波射频模块大多采用分立器件设计而成，模块由低噪声放大器、混频器、滤波器、功率放大器等分立器件组成，传统的技术具有以下缺点：1.滤波效果不好，容易被外界杂波干扰；2.只能被动采集天线收到的波形，无法实现软件滤波；3.本振信号的频率采集困难;4.无法通过软件简单的对发射波形频率进行调节，需要通过调节硬件本身才能实现波形频率调节。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种微波雷达感应装置及其方法，解决了通过硬件和软件进行双向滤波，获取准确的反射波形的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种微波雷达感应装置，包括主控制器、AD模块、检波电路、低频滤波电路、接收放大器、混频器、低噪声放大器、二级放大器、可控开关、一级放大器、压控振荡器、DA模块和串口输出模块，串口输出模块与主控制器的UART端口连接，DA模块的输入端与主控制器的IO口连接，DA模块的输出端输出V1电压信号，V1电压信号被送入压控振荡器的输入端，压控振荡器的输出端输出S2方波信号和S1正弦波信号，S2方波信号被输入到主控制器的AD端，S1正弦波信号被送入一级放大器的输入端，一级放大器的输出端通过可控开关连接二极管放大器的输入端，可控开关的控制端通过主控制器的一个IO口连接，二级放大器的输出端连接发射天线AIN1，二极管放大器的输出端还连接混频器；低噪声放大器的输入端连接接收天线AIN2、输出端连接混频器，混频器的输出端连接接收放大器，接收放大器的输出端连接低频滤波电路，低频滤波电路连接检波电路，检波电路输出V3方波信号和V5半正弦波信号，V3方波信号和V5半正弦波信号分别被送入AD模块的两个AD输入端，AD模块的输出端分别输出AD-V3数字信号和AD-V5数字信号。优选的，所述主控制器为ARM控制器，型号为AT91M55800。优选的，所述压控振荡器包括频率发生电路、三角波发生电路、方波发生电路和正弦波发生电路；频率发生电路是由放大器IC1、电阻R1~电阻R6和场效应管Q1所构成的低频压控振荡器，放大器IC1负输入端通过电阻R1连接所述V1电压信号，场效应管Q1的D极通过电阻R6连接放大器IC1的输出端、S极通过电阻R5连接所述V1电压信号、G极为低频压控振荡器的输出端，放大器IC1的正输入端通过电阻R2连接地线，放大器IC1的输出端还通过串联连接的电阻R6和电阻R4连接地线，放大器IC1的负输入端和输出端之间连接电阻R3；方波发生器是由放大器IC3、电阻R7、电容C1和二极管D13构成的方波发生器，放大器IC3的负输入端通过电阻R7连接场效应管Q1的G极，放大器IC3的正输入端连接地线，放大器IC3的输出端连接二极管D13的正极，二极管D13的负极输出所述S2方波信号，电容C1连接在放大器IC3的负输入端和输出端之间；三角波发生电路是由放大器IC2、二极管D2、二极管D3、电阻R10、电阻R8、电阻R12、二极管D4和二极管D5构成的三角波发生器，放大器IC2的负输入端通过电阻R8连接放大器IC3的输出端，放大器IC2的负输入端还分别连接二极管D2的正极和二极管D3的负极，二极管D2的正极和二极管D3的负极均通过串联连接的电阻R10和电阻R12连接放大器IC2的输出端，二极管D1的正极连接场效应管Q1的G极、负极连接放大器IC2的输出端，放大器IC2的输出端还通过电阻R12连接二极管D4的负极，二极管D4的正极连接二极管D5的正极，二极管D5的负极连接地线，放大器IC2的输出端输出一个三角波波形，为三角波发生电路的输出端；正弦波发生电路为由放大器IC4、电阻R11、电阻R9、电阻R27、电阻R26、电阻R30、电阻R28、电阻R29、电容C4、二极管D9、二极管D10、二极管D11和二极管D12构成的正弦波发生器，放大器IC4的负输入端通过串联连接的电阻R26和电阻R11连接放大器IC2的输出端，放大器IC4的正输入端通过电阻R27连接地线，电阻R11和电阻R26的连接节点还通过串联连接的电阻R9和电容C4连接地线，放大器IC4的负输入端通过电阻R30连接放大器IC4的输出端，放大器IC4的输出端分别连接二极管D9的负极和二极管D10的正极，二极管D9的正极和二极管D10的负极均通过电阻R28连接放大器IC4的负输入端，二极管D9的正极和二极管D10的负极还均与二极管D11的负极连接，二极管D12的正极与二极管D11的负极连接，二极管D12的负极和二极管D11的正极均通过电阻R29连接放大器IC4的负输入端，放大器IC4的输出端输出所述S1正弦波信号。优选的，所述检波电路包括限幅电路、过零调节电路和过零检波电路；限幅电路包括放大器IC5、二极管D6、二极管D7、电阻R17、电阻R13、电位器R14和电阻R16，放大器IC5的负输入端通过电阻R13连接所述低频滤波电路的输出端，放大器IC5的负输入端还通过电阻R15连接电位器R14的可调端，电位器R14的另外两端一端连接地线、另一端通过电阻R16连接外部正电源，放大器IC5的正输入端连接地线，二极管D6的正极连接放大器IC5的负输入端、负极连接放大器IC5的输出端，放大器IC5的输出端连接二极管D7的正极，电阻R17的一端连接放大器IC5的负输入端、另一端连接二极管D7的输出端；二极管D7的输出端V5半正弦波信号；过零调节电路包括放大器IC6、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电位器R21、电阻R22和电容C2，放大器IC6的负极通过电容C2连接二极管D7的负极，放大器IC6的负输入端通过串联连接的电阻R19和电阻R20连接地线，放大器IC6的正输入端通过电阻R18连接地线，电位器R21的可调节端连接电阻R19和电阻R18的连接节点，电位器R21的另外两端分别连接外部负电源和所述外部正电源；过零检波电路包括三极Q2、二极管D8、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电容C3和单稳态多谐振荡器IC7，三极管Q2的基极通过串联连接的电阻R23和电阻R22连接放大器IC6的输入端，二极管D8的负极通过电阻R23连接三极管Q2的基极、正极连接地线，三极管Q2的发射极连接地线、集电极通过电阻R24连接所述外部正电源，单稳态多谐振荡器IC7的3脚和4脚均连接地线、5脚连接三极管Q2的集电极、9脚通过电阻R25连接所述外部正电源、10脚和11脚之间连接电容C3，单稳态多谐振荡器IC7的6脚输出所述V3方波信号。优选的，所述单稳态多谐振荡器IC7的型号为SN74121。优选的，所述可控开关为继电器，继电器的线圈端通过所述主控制器的一个IO口进行控制，继电器的常开端和公共端分别连接所述一级放大器的输出端和所述二极管放大器的输入端。一种微波雷达本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微波雷达感应装置，其特征在于：包括主控制器、AD模块、检波电路、低频滤波电路、接收放大器、混频器、低噪声放大器、二级放大器、可控开关、一级放大器、压控振荡器、DA模块和串口输出模块，串口输出模块与主控制器的UART端口连接，DA模块的输入端与主控制器的IO口连接，DA模块的输出端输出V1电压信号，V1电压信号被送入压控振荡器的输入端，压控振荡器的输出端输出S2方波信号和S1正弦波信号，S2方波信号被输入到主控制器的AD端，S1正弦波信号被送入一级放大器的输入端，一级放大器的输出端通过可控开关连接二极管放大器的输入端，可控开关的控制端通过主控制器的一个IO口连接，二级放大器的输出端连接发射天线AIN1，二极管放大器的输出端还连接混频器；/n低噪声放大器的输入端连接接收天线AIN2、输出端连接混频器，混频器的输出端连接接收放大器，接收放大器的输出端连接低频滤波电路，低频滤波电路连接检波电路，检波电路输出V3方波信号和V5半正弦波信号，V3方波信号和V5半正弦波信号分别被送入AD模块的两个AD输入端，AD模块的输出端分别输出AD-V3数字信号和AD-V5数字信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种微波雷达感应装置，其特征在于：包括主控制器、AD模块、检波电路、低频滤波电路、接收放大器、混频器、低噪声放大器、二级放大器、可控开关、一级放大器、压控振荡器、DA模块和串口输出模块，串口输出模块与主控制器的UART端口连接，DA模块的输入端与主控制器的IO口连接，DA模块的输出端输出V1电压信号，V1电压信号被送入压控振荡器的输入端，压控振荡器的输出端输出S2方波信号和S1正弦波信号，S2方波信号被输入到主控制器的AD端，S1正弦波信号被送入一级放大器的输入端，一级放大器的输出端通过可控开关连接二极管放大器的输入端，可控开关的控制端通过主控制器的一个IO口连接，二级放大器的输出端连接发射天线AIN1，二极管放大器的输出端还连接混频器；
低噪声放大器的输入端连接接收天线AIN2、输出端连接混频器，混频器的输出端连接接收放大器，接收放大器的输出端连接低频滤波电路，低频滤波电路连接检波电路，检波电路输出V3方波信号和V5半正弦波信号，V3方波信号和V5半正弦波信号分别被送入AD模块的两个AD输入端，AD模块的输出端分别输出AD-V3数字信号和AD-V5数字信号。


2.如权利要求1所述的一种微波雷达感应装置及其方法，其特征在于：所述主控制器为ARM控制器，型号为AT91M55800。


3.如权利要求1所述的一种微波雷达感应装置及其方法，其特征在于：所述压控振荡器包括频率发生电路、三角波发生电路、方波发生电路和正弦波发生电路；
频率发生电路是由放大器IC1、电阻R1~电阻R6和场效应管Q1所构成的低频压控振荡器，放大器IC1负输入端通过电阻R1连接所述V1电压信号，场效应管Q1的D极通过电阻R6连接放大器IC1的输出端、S极通过电阻R5连接所述V1电压信号、G极为低频压控振荡器的输出端，放大器IC1的正输入端通过电阻R2连接地线，放大器IC1的输出端还通过串联连接的电阻R6和电阻R4连接地线，放大器IC1的负输入端和输出端之间连接电阻R3；
方波发生器是由放大器IC3、电阻R7、电容C1和二极管D13构成的方波发生器，放大器IC3的负输入端通过电阻R7连接场效应管Q1的G极，放大器IC3的正输入端连接地线，放大器IC3的输出端连接二极管D13的正极，二极管D13的负极输出所述S2方波信号，电容C1连接在放大器IC3的负输入端和输出端之间；
三角波发生电路是由放大器IC2、二极管D2、二极管D3、电阻R10、电阻R8、电阻R12、二极管D4和二极管D5构成的三角波发生器，放大器IC2的负输入端通过电阻R8连接放大器IC3的输出端，放大器IC2的负输入端还分别连接二极管D2的正极和二极管D3的负极，二极管D2的正极和二极管D3的负极均通过串联连接的电阻R10和电阻R12连接放大器IC2的输出端，二极管D1的正极连接场效应管Q1的G极、负极连接放大器IC2的输出端，放大器IC2的输出端还通过电阻R12连接二极管D4的负极，二极管D4的正极连接二极管D5的正极，二极管D5的负极连接地线，放大器IC2的输出端输出一个三角波波形，为三角波发生电路的输出端；
正弦波发生电路为由放大器IC4、电阻R11、电阻R9、电阻R27、电阻R26、电阻R30、电阻R28、电阻R29、电容C4、二极管D9、二极管D10、二极管D11和二极管D12构成的正弦波发生器，放大器IC4的负输入端通过串联连接的电阻R26和电阻R11连接放大器IC2的输出端，放大器IC4的正输入端通过电阻R27连接地线，电阻R11和电阻R26的连接节点还通过串联连接的电阻R9和电容C4连接地线，放大器IC4的负输入端通过电阻R30连接放大器IC4的输出端，放大器IC4的输出端分别连接二极管D9的负极和二极管D10的正极，二极管D9的正极和二极管D10的负极均通过电阻R28连接放大器IC4的负输入端，二极管D9的正极和二极管D10的负极还均与二极管D11的负极连接，二极管D12的正极与二极管D11的负极连接，二极管D12的负极和二极管D11的正极均通过电阻R29连接放大器IC4的负输入端，放大器IC4的输出端输出所述S1正弦波信号。


4.如权利要求3所述的一种微波雷达感应装置及其方法，其特征在于：所述检波电路包括限幅电路、过零调节电路和过零检波电路；
限幅电路包括放大器IC5、二极管D6、二极管D7、电阻R17、电阻R13、电位器R14和电阻R16，放大器IC5的负输入端通过电阻R13连接所述低频滤波电路的输出端，放大器IC5的负输入端还通过电阻R15连接电位器R14的可调端，电位器R14的另外两端一端连接地线、另一端通过电阻R16连接外部正电源，放大器IC5的正输入端连接地线，二极管D6的正极连接放大器IC5的负输入端、负极连接放大器IC5的输出端，放大器IC5的输出端连接二极管D7的正极，电阻R17的一端连接放大器IC5的负输入端、另一端连接二极管D7的输出端；二极管D7的输出端V5半正弦波信号；
过零调节电路包括放大器IC6、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电位...

【专利技术属性】
技术研发人员：江荣，黄松，罗爱平，冯清炎，
申请(专利权)人：湖北天鼎微波科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42