设计支持

传感器模块 (WaveEyes)

微波传感器方法

概要

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用 FSK 多普勒方法的情况下传输信号为 CW 信号。然而,多普勒信号是通过以固定间隔切换两个频率来获得的。在这种情况下生成的多普勒信号与传统的多普勒方法一样,输出频率与测量对象(目标)的移动速度会生成正比例的差拍信号。 这两个差拍信号之间的相位差等同于距离。

原理

差拍信号 (d) 推导如下:

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fd:多普勒频率 (Hz)
V:目标的速度(米/秒)
fo:发射信号频率 (Hz)
c: 光速 3 x 108 (m/s)
θ:目标移动方向与观察方向的夹角
通过在两个频率之间切换而产生F1 和 F2 的情况下,根据距离的不同,多普勒信号将显示相位差,如下图所示。根据该相位差计算距离的方法称为 FSK(频移键控)多普勒。

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距离是从 fd1 和 fd2 之间的相位差获得的,因此:

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※ φ (rad)

FSK多普勒模块传感器功能框图
FSK多普勒模块传感器功能框图

VCO 调谐电压决定 F1/F2。 (一部分设备可以使用这些频率的 PLL 控制频率。)
为了分离 F1/F2 信号,混频器输出配有采样保持器。使用 数模转换,通过重新排列这些时序获得的电压值来再现每个信号。从结果获得相位差。

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Phase 80deg fb 1kHz
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Phase 180deg fb 1kHz

特征

  • 可以同时测量移动目标的距离和速度。
  • 通过优化选择两个频率,切换短距离和长距离应用来测量距离。
  • 主要用于测量单个物体的距离。