石寶勇

摘 要：隨著我國科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，各式各樣的機械運行設(shè)備不斷出現(xiàn)在人們的視野中，被人們所使用。由于我國汽車、客車、列車在融入新技術(shù)之后，這些交通設(shè)備的運行速度越來越快，需要利用先進的測速系統(tǒng)對這些車速進行檢測。雷達測速在科學(xué)和工程中具有廣泛的應(yīng)用，可以將其引用到雷達測速系統(tǒng)當中，以此提高我國速度檢測系統(tǒng)的性能。本文主要研究的是雷達測速系統(tǒng)的主要功能，研究的方向是系統(tǒng)測出與物體運行速度成正比的雷達頻率，根據(jù)雷達頻率變化顯示來得出物體運行速度的大小。

關(guān)鍵詞：雷達測速；頻率；射頻振蕩器

中圖分類號：TN953.1 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）06-0224-01

1 測速采用的先進技術(shù)分析

測速系統(tǒng)本身就是一個復(fù)雜組成過程，需要涉及到多個領(lǐng)域，應(yīng)用多項技術(shù)才能完成系統(tǒng)的制作。其中需要應(yīng)用的先進技術(shù)有：

（1）數(shù)字天線通信技術(shù)。數(shù)字天線系統(tǒng)通訊技術(shù)能夠在一定程度上提高測速雷達的抗干擾能力，減少其他事物對雷達探測的影響，從而大大提高雷達測速的準確性。（2）最快速度跟蹤技術(shù)。因為車輛在運行時的速度不一樣，有快有慢，當雷達正在檢測一輛車的運行速度時，一輛快速行駛的車輛進入雷達的檢測范圍，這時快速跟蹤技術(shù)可以迅速鎖定快速車輛，對其運行速度進行檢測，同時也不影響雷達正在檢測的車輛。（3）POP技術(shù)，俗話說上有政策，下有對策，有了雷達檢測技術(shù)就有反雷達裝置。有些經(jīng)常超速的車輛為了躲避雷達測速系統(tǒng)，在車上安裝了反雷達裝置，而POP技術(shù)能夠大大降低雷達探測器的功效，有效防止反雷達裝置的效果。（4）同車道技術(shù)。檢測系統(tǒng)中最大的難題就是同車道測量，然而最新技術(shù)的出現(xiàn)已經(jīng)解決了這方面的問題，能夠不再使用眼睛估計和手工輸入較快、較慢的方式來計算目標車讀數(shù)。雷達能夠自動識別巡邏車前的車速快慢，并且系統(tǒng)自動能夠?qū)④囕v運行速度計算并顯示出來，這使得同一車道的操作跟相反車道模式操作具有同樣精確和簡單的效果。

2 雷達測速原理

2.1 雷達效益

雷達測速最早由奧地利物理學(xué)家雷達發(fā)現(xiàn)的，指當發(fā)射源和接受者之間有相對徑向運動時，接收到的信號將發(fā)生變化，因此這一效應(yīng)被命名為雷達測速。雷達測速是雷達測速系統(tǒng)工作的基礎(chǔ)，適合應(yīng)用在聲波、光波、電磁波等多種領(lǐng)域中。

2.2 雷達測速原理

假若有一個運動目標在雷達測速系統(tǒng)的天線場范圍之內(nèi)，其中一套天線發(fā)出的電磁波到運動的物體上，系統(tǒng)會自動記錄發(fā)射頻率和速度，另一套天線會接受反彈回來的電磁波頻率。我們將相對運動引起的接受頻率和發(fā)射頻率之間的頻率差稱為雷達頻率。而我們根據(jù)雷達頻率與相對天線運動的徑向速度等相關(guān)數(shù)據(jù)就可以求出物體運行的的速度。

3 雷達測速系統(tǒng)

3.1 電路

雷達系統(tǒng)的基本電路圖，采用的是分立元件實現(xiàn)直接變頻解調(diào)，因此集成芯片中的設(shè)計方案職能作為參考。通過對射頻振蕩器特性和試驗系統(tǒng)的要求進行分析，使射頻三極管處于弱導(dǎo)通狀態(tài)，射頻振蕩器在外界頻率相近的信號激勵下，電路受到外界信號的激勵而混頻，使輸出中存在混頻后的下邊頻信號。將接收電路調(diào)整到弱振蕩狀態(tài)，主要有兩個方面的原因，首先振蕩器在弱導(dǎo)通狀態(tài)下振蕩比較弱，而此時工作在三極管特性曲線的彎曲部分，容易混頻；其次是弱振蕩狀態(tài)下，當受到同頻信號激勵的時候，必然會加強信號的強度，這樣直流電平也會發(fā)生改變，如果接收機振蕩很強，這個改變就比較小，輸出的基帶信號也就比較弱。

3.2 射頻電路

（1）振蕩頻率。射頻電路采用的是反饋式震蕩，就是振蕩器在放大電路中引入正反饋，當正反饋大到一定程度的時候，放大器就會產(chǎn)生震蕩，這時就會有振蕩頻率產(chǎn)生。放大器產(chǎn)生的振蕩頻率由L、C參數(shù)以及射頻三極管內(nèi)部特性決定的。（2）混頻電路特性?；祛l器是振蕩器和耦合本振輸入和信號輸入、輸出的且包含一個或多個非線性有元器件的網(wǎng)絡(luò)組成?；祛l器真實性質(zhì)是利用該元器件的非線性特性所產(chǎn)生的射頻信號和本振信號的差頻，再利用濾波器濾去不需要的頻率分成。

3.3 低頻放大電路

（1）放大電路是是為了將電壓數(shù)值成倍放大，把多個基本放大電路連接在一起，組成多級放大電路。圖中每一個基本放大電路叫做“級”，既然該電路圖是多級放大電路，表明有多個級，級與級之間的連接叫做耦合，所以該連接方式被稱為耦合方式。耦合方式有：直接、阻容、變壓器、光電等多種耦合，其中最常用的多級放大電路是直接耦合方式和阻容耦合方式。直接耦合電路的優(yōu)點：電路可以放大緩慢變化的信號和直流信號；因為電路中沒有電容器和電感器，方便集成。（2）運算放大電路。為了方便雷達測速系統(tǒng)工作，需要進行放大低頻信號。本文設(shè)計了一種低頻放大電路，本身具有理想的放大倍數(shù)，而且在放大的過程中不會對前級的射頻振蕩產(chǎn)生任何的影響。

4 結(jié)語

本文對雷達測速系統(tǒng)進行簡單的分析、研究，以便大家各家了解該系統(tǒng)，最后將雷達測速系統(tǒng)應(yīng)用到實際的交通管理當中。同時，為交通運行環(huán)境的安全提供一些保障，促進交通管理事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻

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