¿Cómo se miden la diferencia de frecuencia y el tiempo en el radar FMCW?

Diferencia de frecuencia y medición de tiempo en el radar FMCW

El radar FMCW (onda continua de frecuencia modulada) funciona transmitiendo una señal de onda continua con una frecuencia que cambia linealmente (chirrido). La señal reflejada del objetivo luego se mezcla con la señal transmitida, lo que da como resultado una frecuencia de batido (frecuencia de diferencia) que es directamente proporcional a la distancia del objetivo.

Así es como se miden la diferencia de frecuencia y el tiempo en el radar FMCW:

1. Generación de chirridos: El radar transmite una señal de onda continua con una frecuencia que aumenta linealmente durante un período de tiempo específico (duración del chirrido). Esto crea un barrido de frecuencia conocido como chirrido.

2. Mezcla de señales: La señal reflejada del objetivo se mezcla con la señal transmitida en un mezclador. Este proceso crea una frecuencia de batido (también llamada frecuencia intermedia o IF) que es la diferencia entre las frecuencias transmitidas y recibidas.

3. Diferencia de frecuencia y tiempo: La frecuencia del latido es proporcional a la distancia del objetivo. Esta relación se puede describir como:

Frecuencia de batido (f_beat) =2 * v * d / c

dónde:

* v es la pendiente del chirrido (tasa de cambio de frecuencia)

* d es la distancia objetivo

* c es la velocidad de la luz

El tiempo que tarda en regresar la señal reflejada también es proporcional a la distancia del objetivo, siguiendo la sencilla fórmula:

Tiempo (t) =2 * d/c

4. Medición: La frecuencia del batido se mide utilizando un circuito de procesamiento de señales y el tiempo se determina a partir de la duración del chirrido y la frecuencia del batido. Esta información luego se utiliza para calcular la distancia del objetivo.

Por lo tanto, la diferencia de frecuencia (frecuencia de batido) está directamente relacionada con la distancia del objetivo, y el tiempo que tarda la señal reflejada en regresar también es proporcional a la distancia.

Puntos clave:

* El radar FMCW utiliza una señal transmitida continuamente, a diferencia del radar pulsado que envía ráfagas cortas.

* La pendiente del chirrido (v) determina la resolución del radar. Una pendiente más alta permite una mayor precisión al medir distancias pequeñas.

* La duración del chirrido (T) determina el alcance máximo del radar. Las duraciones de chirrido más largas permiten distancias mayores.

* El radar FMCW es particularmente adecuado para aplicaciones que requieren alta precisión y resolución de alcance, como conducción autónoma, sistemas para evitar colisiones y automatización industrial.

En resumen:

El radar FMCW utiliza la diferencia de frecuencia entre las señales transmitidas y recibidas para medir la distancia. Esta diferencia de frecuencia es directamente proporcional a la distancia del objetivo y está relacionada con el tiempo que tarda la señal en viajar hasta el objetivo y regresar.