调频连续波(FMCW)雷达的原理为发送具有一定带宽、频率线性变化的连续信号,再对接收到的连续信号进行快速傅里叶变换,通过发送与接收信号的频率差来计算两个信号的时间差,zui后与脉冲波雷达物位计一样,由时间差得到对应的距离值。FMCW雷达能够获取很高的精度,其精度主要取决于压控振荡器的线性度和温漂。
FMCW雷达通过发射频率调制的连续波信号,从回波信号中提取目标距离信息。FMCW分为线性调频和非线性调频(如正弦波调频)两种。使用非线性调频方式时,每个目标产生的差拍频率不唯一,一般只适用于单目标的场合,如雷达高度计等;线性调频方式适合于用FFT算法测量频率,应用zui广。这种方式使每个目标产生的差拍信号都是单一频率,但其对线性调频的线性度要求很高,比较常用的调制波形是三角波和锯齿波,物位仪表常用锯齿波高频方式。
FMCW雷达发射的是连续波比脉冲雷达的(峰值)功率小很多。发射功率小具有以下优点:
①电源电压大大降低,这对于用于油舱内液位测量系统的安全性非常重要;
②发射系统便于用固态器件实现,从而使得发射系统尺寸大大减小,可靠性提高;
③FMCW雷达极宽的信号带宽使其具有很高的距离分辨率和距离测量精度,以及较强的抗干扰性。