[发明专利]一种基于带通天线的线性调频连续波测距雷达及方法

权利要求书

1.一种基于带通天线的调频连续波测距雷达，其特征在于，包括线性调频信号产生单元、高频本地振荡器LO、上变频器Up-converter、带通天线和雷达接收机混频器Mixer；

所述线性调频信号产生单元，用于产生线性调频信号；

所述高频本地振荡器LO，用于将线性调频信号通过上变频器Up-converter上变频到高频段，得到的上变频信号一部分输出至带通天线、另一部分输出至雷达接收机混频器Mixer作为参考信号；

所述带通天线，用于发射雷达信号；

所述雷达接收机混频器Mixer，通过比较参考信号和雷达回波信号之间的频率，计算出目标的距离。

2.根据权利要求1所述的基于带通天线的调频连续波测距雷达，其特征在于，所述带通天线应用于发射支路，对应的接收支路设置另外一个天线用于接收雷达信号。

3.根据权利要求1所述的基于带通天线的调频连续波测距雷达，其特征在于，所述带通天线数量为一个，该带通天线通过环流器Circulator接入发射支路与接收支路之间，实现发射雷达信号和接收雷达回波信号的功能。

4.根据权利要求1、2或3所述的基于带通天线的调频连续波测距雷达，其特征在于，所述线性调频信号产生单元为低频压控振荡器VCO或直接数字信号合成器DDS。

5.根据权利要求1、2或3所述的基于带通天线的调频连续波测距雷达，其特征在于，在发射支路采用功率放大器PA或者在接收支路选用低噪声放大器LNA，或者同时选用两者，用于增大雷达作用距离。

6.根据权利要求1、2或3所述的基于带通天线的调频连续波测距雷达，其特征在于，所述带通天线为驻波馈电的波导槽天线阵或微带贴片天线阵。

7.一种基于带通天线的调频连续波测距方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、线性调频信号产生单元产生线性调频信号即第一信号，第一信号的起始频率为f₀，调频带宽为B；高频本地振荡器LO产生第二信号，第二信号的载频为f₁，且f₁>2f₀+2B；第一信号、第二信号均接入上变频器Up-converter，将低频的第一信号上变频到高频段，成为同时包含上边带线性调频信号和下边带线性调频信号的第三信号；

步骤2、第三信号的一部分通过带通天线滤波后，筛选出上边带线性调频信号成为雷达发射信号即第四信号，第四信号遇到目标后返回雷达，即回波为第五信号；

步骤3、第三信号的另一部分即第六信号送入雷达接收机混频器Mixer，与目标反射回来的第五信号相混频，输出第七信号；

步骤4、通过测量第七信号中频率最低部分的信号频率，根据线性调频连续波雷达的工作原理，得出目标的距离信息。

8.根据权利要求7所述的基于带通天线的调频连续波测距方法，其特征在于，步骤2中所述带通天线的中心频率和带宽要求由第一信号和第二信号确定，中心频率为f₀+f₁+B/2，绝对带宽Δf满足B<Δf<2f₀+B。