调频连续波雷达液位计

什么是雷达液位计？

雷达液位计是一种利用微波技术进行液位测量的设备。我们常见的雷达液位计分为两种， 一种是接触式介质的导波雷达液位计；另一种是不接触介质的非接触式雷达液位计，按照技术的不同，分为时域脉冲式的雷达液位计和调频连续波雷达液位计。今天就来具体讲讲这个调频连续波雷达液位计。

调频连续波雷达液位计的工作原理：

调频连续波雷达液位计的工作原理是利用同步调频脉冲技术，向液体表面发射频率受特定信号调制了的微波信号，当微波信号向下传播到液体表面后被反射回接收器时，通过得到反射波与发射波的频率差，推算出雷达波通过的距离，得出液位高度。

而线性调频光信号则经由光学分束器进行分束，其中一路作为本振光信号，另一路作为探测信号由光学准直系统照射到目标表面。待测目标的反射光信号由光学准直系统接收，通过光纤环形器和光纤耦合器后与本振光信号合束，并通入光电探测器中进行相干拍频。最终信号处理系统从光电探测器的光电流信号中提取目标距离和速度等信息。这就是调频连续波激光雷达采用了与之相似技术，利用了线性调频光信号作为探测信号。典型的调频连续波激光雷达系统如图1所示。

该系统中核心组件是能够产生线性调频光信号的激光光源。该光源可以是内调制激光光源、啁啾脉冲激光光源、外调制激光光源等。而现代中雷达系统中通常采用线性调频微波信号作为探测信号，通过比较回波信号与参考信号的瞬时频率，从而获得目标距离信息。

调频连续波雷达液位计的特点：

调频连续波雷达液位计属于毫米波雷达液位计。这种波长的雷达与激光传感器比较，具有穿透性强的特点，尤其是在有雾、有烟和有灰尘的场合。与微波雷达比较，具有体积小、重量轻、带宽大和波束窄等特点。主要通过微波脉冲的发射—反射—接收—处理进行液位的测量。调频雷达液位计主要通过发射连续波信号，从回波信号中提取液位距离信息。

调频连续波雷达液位计的调频雷达带宽大，所以它的距离分辨力很强。为什么这么说，雷达理论有过这样的结论，雷达信号的带宽决定了距离分辨力。单从这一点来看，调频连续波雷达液位计与高频雷达液位计相比，测量精度更加的高。

调频连续波雷达液位计的分类：

调频连续波激光雷达的核心组件是能够产生线性调频光信号的激光光源。目前已有的调频连续波激光雷达中，激光光源可分为三类：内调制激光光源，啁啾脉冲激光光源以及外调制激光光源。因此调频连续波雷达液位计分为这三类。

调频连续波雷达液位计在三维成像中的应用：

激光雷达是一种理想的非接触三维成像手段，其利用激光束作为探测信号，具有较高的空间分辨率。常见的激光雷达中，脉冲激光雷达系统简单，成像速度快。但是距离分辨率较低，难以实现高精度三维成像。同时脉冲激光雷达采用直接探测方式，无法进行多普勒测量、容易受背景噪声影响。而调频连续波雷达液位计则可以获得比脉冲激光雷达更高的距离分辨率，有助于实现高精度的三维成像。同时，调频连续波激光雷达一般采用相干探测，可以对运动目标进行多普勒测量。因此，调频连续波雷达液位计是一种更具应用前景的高精度三维成像方法测量。

总结：调频连续波雷达液位计具有广阔的应用前景。相较于传统脉冲激光雷达，调频连续波激光雷达具有分辨率高、测量距离远、可实现多普勒测速、便于片上集成等优势。虽然调频连续波激光雷达仍然存在测量时间长，数据处理量较大等缺点，但在遥感测绘、高精度三维成像，自动驾驶等领域已经展现出实际应用价值，在市场应用中占来极具重要的地位。以上就是调频连续波雷达液位计的详情介绍，更多产品详情内容请关注“物位计，液位计”栏目。