车辆监测用微波测速雷达方案

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雷达测速方案

雷达测速方案

雷达测速方案雷达测速方案1. 简介雷达测速是一种通过使用雷达技术来测量运动物体速度的方案。

它被广泛应用于交通监控、车辆流量统计、道路安全管理等领域。

本文档将介绍雷达测速的原理、应用场景以及相关技术。

2. 原理雷达测速通过发送一束射频信号,并接收反射回来的信号来计算物体的运动速度。

具体的原理如下:1. 发射器发送射频信号:雷达系统中的发射器会产生一束特定频率的射频信号,并将其发送出去。

2. 目标反射信号接收:如果有目标物体经过射频信号的路径,它们会对信号产生反射。

雷达系统会接收到这些反射信号。

3. 目标速度计算:通过分析接收到的反射信号,雷达系统可以计算出物体的速度。

根据接收到的信号强度以及信号的相位变化,可以确定物体的运动速度。

4. 数据处理和显示:计算出的速度数据可以通过数据处理和显示模块进行处理和显示,通常以数字或者图形的形式呈现给用户。

3. 应用场景雷达测速在交通监控、车辆流量统计、道路安全管理等领域都有着重要的应用。

3.1 交通监控交通监控是雷达测速应用最常见的领域之一。

交通部门可以通过布置雷达测速设备在道路上对车辆的行驶速度进行监测。

过速的车辆会被自动记录下来,以便交通部门对交通违法行为进行处罚。

雷达测速在提高道路交通安全性方面起到了重要作用。

3.2 车辆流量统计雷达测速可以被用于车辆流量统计。

交通部门可以通过对车辆的行驶速度进行测量,并结合道路上的摄像头进行车辆分类和统计。

这些数据可以用于交通流量管控,道路规划和交通优化等方面的决策。

3.3 道路安全管理雷达测速也可以用于道路安全管理。

在一些特定的道路区域,如陡坡、弯道等容易发生事故的地方,可以安装雷达测速设备来监测车辆的速度。

当车辆超过安全速度时,雷达系统可以触发警报,提醒驾驶员注意道路安全。

4. 技术考虑在设计和实施雷达测速方案时,需要考虑以下几个方面的技术问题:4.1 雷达天线选择不同的雷达天线有着不同的特性,如天线增益、波束宽度等。

22车辆监测用微波测速雷达的可靠性设计 1

 22车辆监测用微波测速雷达的可靠性设计 1

车辆监测用微波测速雷达的可靠性设计一、可靠性设计的主要基本参照文件2二、测速雷达可靠性设计的目的和意义2三、可靠性设计的基本思路4四、系统级可靠性设计4五、电路级可靠性设计6六、结构级可靠性设计11七、综合级可靠性设计14八、可靠性预检验15用实例解说如何进行系统化的可靠性设计;介绍按系统级、电路级、结构级、综合级的设计方法;参数中心设计等现代概念的应用;发展自主创新商用电子产品的特点、难点和必须经过的历程。

一、可靠性设计的主要基本参照文件GB/T11463—1989电子测量仪器可靠性试验;GB6587.1-86 电子测量仪器环境试验总纲及GB6587系列文件;GB5080.1-86设备可靠性试验总要求及GB5080系列文件。

JJG527-2007机动车超速自动监测系统检定规程JJG528-2004机动车雷达测速仪检定规程二、测速雷达可靠性设计的目的和意义1. 保证测速雷达产品符合国家和行业提出的相关可靠性标准;2. 保证产品在使用民用级元器件和批量生产条件下,达到合理的合格率;3. 保证产品在民用无维护、户外恶劣的应用环境下,具有合理的故障率;4. 保证上述要求的低成本实现。

以上四项要求事实上是产品能否生存的基本条件。

公路车辆测速雷达作为民用产品,不可能用苛刻的元器件筛选来满足产品合格率的要求,因为那样会大幅度提高产品造价;不可能要求用户具有专业的维护技能、遵从耐心的安装规则、和有清洁的安装使用环境;必须能适应长期户外的恶劣环境,包括-200C~+700C的工作环境温度,以及雨、盐雾的侵蚀、雷电环境和电磁干扰;产品必须具有很低的故障率,稍高的故障率就会使产品被市场淘汰。

低成本又是紧要的限制。

为了达到这些目标,大量生产的电子产品,包括民用电子产品,其设计思想与军用或专用电子产品的设计思想就会有重大的不同。

军用电子产品通常采用性能最优化设计:用当前可得到的技术资源,达到最好的设计指标。

成本,包括成量生产下的成本,对军用产品而言是次要的考虑因素。

微波车辆检测器施工方案

微波车辆检测器施工方案

微波车辆检测器施工方案1. 检测器的功能和原理微波车辆检测器(Microwave Vehicle Detector,MVD)是一种无线电波检测器,可用于车辆的检测和识别。

它的工作原理是利用微波频率的电磁波,通过接收和反射信号来检测车辆的存在和运动方向,从而实现对车辆的检测和监测。

该设备主要由天线、接收器和处理器三部分组成,它可以在不同的环境下进行安装和操作,例如停车场、高速公路收费站和城市交通路口等。

同时,该装置还可以与其他设备,如摄像机和信号灯等配合使用,从而实现更为精确的车辆监测和控制。

2. 施工准备工作的具体步骤在施工微波车辆检测器之前,需要进行一些准备工作,如材料准备和施工前的现场勘查。

具体的准备工作如下:2.1 材料准备在施工前,需要准备好适用于微波车辆检测器的材料和设备,包括:•微波车辆检测器设备•天线和架子•检测器支架和螺栓•电源和连接线•工具和安全装备2.2 现场勘查在施工前,需要进行现场勘查,以便确定设备的最佳安装位置和检测范围。

具体的勘查内容包括:•确定安装区域•测量安装区域的面积•确定车流量和车速通过现场勘查,可以更好地确定设备的安装方法和影响因素,有助于提高工程的质量和效率。

3. 施工步骤与注意事项在掌握了设备的功能和原理,以及施工准备工作后,下面是具体的施工步骤和注意事项。

3.1 安装天线和架子在安装天线和架子时,应根据勘查结果和设备要求确定最佳位置和方向。

安装步骤如下:1.在天线设备上安装架子,将架子放置在车辆通行路口上。

2.将天线放置在架子顶部,并根据拐角等因素进行旋转和调整,最终找到最佳设备方向。

3.通过调整螺栓,将天线牢固地固定在架子上。

注意事项:1.天线的安装高度和位置应该符合设备的要求,以便更好地检测车辆的存在和通过情况。

2.在安装架子时,应注意选择坚固耐用的材料,并根据要求加强其结构稳定性。

3.2 安装检测器在安装检测器时,应根据设备的要求和规格进行安装。

多目标追踪微波车辆检测器技术方案

多目标追踪微波车辆检测器技术方案

微波交通检测器应用方案——多目标追踪雷达江苏数智元科技有限公司编辑者:高志鹏T-11V5多目标追踪微波车辆检测器简介1.1功能概述●T-11V5多目标追踪微波车辆检测器(以下简称T-11V5),是利用二维主动扫描式阵列雷达微波检测技术,对路面发射微波,以每秒20次的扫描频率可靠地检测路上每一车道的目标,准确区分机动力、非机动力、行人等,可同时识别及跟踪最多64个目标对象。

●可同时测量每车道的流量、平均速度、占有率、85%位速率、车头时距、车间距等交通数据,以及排队长度、逆行、超速、ETA等报警信息,并可准确地测量区域内每个目标的位置坐标(X,Y)与速度(Vx,Vy)。

●能进行大区域检测,沿来车方向正常检测区域至少可达160米,能同时检测至少6个车道,其中中间的4个车道每条车道可以有4个精确的检测点,4条车道就可以配置16个精确的检测点。

每个检测点就是一条线,这条线与路交叉成90度夹角,也就是垂直于路的方向。

这些垂直于路的方向的检测线,就可以作为雷达的检测点,可以非常精确检测车辆接近并经过这些检测点时的状态●自动检测交通流的运行方向,进行车辆逆行检测统计。

●采用前向安装的方式,可方便地利用既有杆件:信号灯杆、电警杆横臂、任一标志标牌、路灯杆上,具有安装维护方便,不破坏路面,不影响交通,技术先进,成本低等特点。

●可在全天候环境下工作,外壳达到IP67防护标准,并具有自校准以及故障自诊断功能。

●可视化的图形化操作界面能实时显示每个目标在检测区域内被跟踪情况以及车辆即时速度、车辆长度等实时信息。

1.2应用场合T-11V5是一款革命性的通用交通管理雷达,可以用在交通管理领域的很多方面:公路和交通管理系统◆速度测量、距离测量、方位角度测量◆多车道、双方向同时测量◆交通流统计和车辆分类◆交通事件检测:异常停车、逆行、超速、排队超限等◆取代地感线圈,可以取代单个和多个线圈◆匝道交通调节◆队列报警系统◆收费站车辆检测图1.2-1:道路交通管理应用图示交叉路口检测]和城市交通控制系统◆停车线检测◆排队长度检测◆预计到达时间检测◆取代地感线圈◆交通诱导◆优化信号机配时方案图1.2-2:路口应用图示图1.2-1:T-11V5应用示意图在雷达静态的应用中,通常情况,雷达传感器是通过CAN总线或者其他接口输出一个被检测目标的列表,并对应下列参数:●距离●角度(方位)●径向速度●反射率电平●目标的类型(可靠性数字)除此之外,雷达的状态和诊断数据也会被送出。

雷达测速方案

雷达测速方案

雷达测速方案一、引言随着现代交通工具的发展和道路交通量的增大,交通违规和事故频发成为一个全球性的问题。

为了维护交通秩序和道路安全,各国不断探索和完善各种交通管理手段,其中最为常见的一种方式就是雷达测速。

二、雷达测速原理雷达测速是利用电磁波的反射原理,测量车辆的速度。

通过发送一束电磁波,当它碰到车辆时被反射回来,通过计算反射的时间和距离,可以确定车辆的速度。

在测速设备中,通常使用微波雷达或激光雷达来实现测速功能。

三、雷达测速方案的优势1. 高效准确:雷达测速设备可以实时监测车辆的速度,快速准确地记录下违规驾驶行为,为交通管理提供有效依据。

相比人工测速,雷达测速可以避免因人为因素造成的误差和主观判断。

2. 高度自动化:雷达测速设备可以长时间工作,不受环境影响,例如夜晚、恶劣天气等,而且可以多车同时测速。

这一特点使得雷达测速在交通流量大的情况下十分适用,能够更好地应对日益增长的车辆数量。

3. 安全隐蔽性:雷达测速设备可以被安装在不同的位置,例如道路上、吊挂在桥梁或树木上等等,从而保证了其测速的不可见性,使得行驶的车辆难以察觉,减少了驾驶员对测速的防备心理,从而更好地反映车辆的实际行驶情况。

四、雷达测速方案存在的问题和解决方案1. 隐私问题:一些人担心雷达测速设备可能侵犯个人隐私。

针对这一问题,可以通过确保测速数据的安全性和隐私保护,以及合法合规的使用,并设立相关法律法规来规范雷达测速的使用。

2. 测速数据的准确性:有时候雷达测速设备可能受到一些干扰,例如其他车辆或建筑物的反射信号等。

为了提高测速数据的准确性,可对测速设备进行定期维护和校准,同时加强工作人员的培训,提高技术水平。

3. 不合理的使用:有些地区可能会滥用雷达测速设备以牟取私利,过度使用或设置在不合理的地点,给驾驶员和群众带来不必要的困扰和抵触情绪。

为解决这个问题,应该明确设立合理的测速标准和测速设备的布设原则,并建立举报机制,接受和处理公众的投诉。

T-11-V5-多目标追踪微波车辆检测器技术方案

T-11-V5-多目标追踪微波车辆检测器技术方案

微波交通检测器应用方案——T-11 V5 多目标追踪雷达江苏志德华通信息技术有限公司编辑者:高志鹏1.Tracteh T-11 V5多目标追踪微波车辆检测器简介1.1功能概述●Tractech T-11 V5多目标追踪微波车辆检测器(以下简称T-11 V5),是利用二维主动扫描式阵列雷达微波检测技术,对路面发射微波,以每秒20次的扫描频率可靠地检测路上每一车道的目标,准确区分机动力、非机动力、行人等,可同时识别及跟踪最多64个目标对象。

●可同时测量每车道的流量、平均速度、占有率、85%位速率、车头时距、车间距等交通数据,以及排队长度、逆行、超速、ETA等报警信息,并可准确地测量区域内每个目标的位置坐标(X,Y)与速度(Vx, Vy)。

●能进行大区域检测,沿来车方向正常检测区域至少可达160米,能同时检测至少6个车道,其中中间的4个车道每条车道可以有4个精确的检测点,4条车道就可以配置16个精确的检测点。

每个检测点就是一条线,这条线与路交叉成90度夹角,也就是垂直于路的方向。

这些垂直于路的方向的检测线,就可以作为雷达的检测点,可以非常精确检测车辆接近并经过这些检测点时的状态●自动检测交通流的运行方向,进行车辆逆行检测统计。

●采用前向安装的方式,可方便地利用既有杆件:信号灯杆、电警杆横臂、任一标志标牌、路灯杆上,具有安装维护方便,不破坏路面,不影响交通,技术先进,成本低等特点。

●可在全天候环境下工作,外壳达到IP67防护标准,并具有自校准以及故障自诊断功能。

●可视化的图形化操作界面能实时显示每个目标在检测区域内被跟踪情况以及车辆即时速度、车辆长度等实时信息。

1.2应用场合T-11 V5 是一款革命性的通用交通管理雷达,可以用在交通管理领域的很多方面:公路和交通管理系统◆速度测量、距离测量、方位角度测量◆多车道、双方向同时测量◆交通流统计和车辆分类◆交通事件检测:异常停车、逆行、超速、排队超限等◆取代地感线圈,可以取代单个和多个线圈◆匝道交通调节◆队列报警系统◆收费站车辆检测图1.2-1:道路交通管理应用图示交叉路口检测]和城市交通控制系统◆停车线检测◆排队长度检测◆预计到达时间检测◆取代地感线圈◆交通诱导◆优化信号机配时方案图1.2-2:路口应用图示图1.2-1:T-11 V5 应用示意图在雷达静态的应用中,通常情况,雷达传感器是通过CAN总线或者其他接口输出一个被检测目标的列表,并对应下列参数:●距离●角度(方位)●径向速度●反射率电平●目标的类型(可靠性数字)除此之外,雷达的状态和诊断数据也会被送出。

雷达测速方案

雷达测速方案

1. 引言雷达测速是一种常用的交通工具超速检测方法。

通过使用雷达技术,可以精确地测量车辆的速度。

本文档将介绍雷达测速原理、设备及使用方法,以及雷达测速的优点和局限性。

2. 雷达测速原理雷达测速的原理基于多普勒效应。

当雷达向目标发射波束时,波源会被目标反射,并返回到雷达接收器。

如果目标以不同于雷达运动的速度移动,返回的波会发生频率偏移。

通过测量这个频率偏移,可以计算出目标的速度。

3. 雷达测速设备雷达测速设备通常由以下组件组成:•雷达发射器:用于发射微波信号的装置。

发射器通常使用固态放大器来增强信号的功率。

•天线:用于发射和接收雷达信号的设备。

天线一般采用高增益天线以增加接收到的信号强度。

•接收器:用于接收反射回来的雷达信号。

接收器通常包括放大器、混频器和解调器等组件。

•信号处理器:用于处理接收到的雷达信号,提取目标的速度信息。

•显示器:用于显示测速结果的设备,通常以数字形式显示车辆的速度。

4. 雷达测速使用方法雷达测速设备的使用方法如下:1.安装设备:将雷达设备安装在适当的位置,通常是在道路旁边的支架上。

确保设备的天线指向道路,并调整合适的角度以最大限度地接收车辆的反射信号。

2.执行校准:在使用设备之前,需要对其进行校准,以确保测速的准确性。

校准通常包括设置雷达波的频率和功率等参数。

3.进行测速:设备启动后,它会连续地发送和接收雷达信号。

当设备探测到车辆时,它会计算出车辆的速度,并将结果显示在显示器上。

4.记录数据:雷达测速设备通常具有数据记录功能,可以记录每个被测量车辆的速度和时间。

这些数据可用于后续分析和证据收集。

5. 雷达测速的优点雷达测速具有以下优点:•准确性:雷达测速可以提供精确的车辆速度测量结果,通常误差较小。

•实时性:雷达测速设备能够实时地检测车辆的速度,并通过显示器即时显示结果。

•远程测量:雷达测速设备可以在较远的距离内对车辆进行测速,不需要接近车辆进行测量。

6. 雷达测速的局限性雷达测速也存在一些局限性:•环境影响:雷达测速容易受到环境因素的影响,如天气条件(雨雪等)和道路形状等,可能会降低测速的准确性。

微波雷达方案范文

微波雷达方案范文

微波雷达方案范文微波雷达是一种利用微波信号进行探测和测距的无线电探测设备。

其原理是通过向目标发射微波信号,然后接收反射回来的信号来实现对目标的探测和测距。

这种技术被广泛应用于军事、航天、汽车、船舶、航空等领域。

微波雷达的方案包括以下几个主要方面:1.发射器和接收器:微波雷达的发射器用于产生和发射微波信号,一般采用高频、高功率的微波源,如振荡器、放大器等。

接收器用于接收反射回来的信号,一般采用低噪声放大器和调谐器等。

2.天线:微波雷达的天线用于辐射和接收微波信号。

一般采用方向性天线,如喇叭天线、微带天线等。

天线的设计要考虑到天线增益、波束宽度、方向性等因素。

3.信号处理:微波雷达接收到反射回来的信号后,需要对信号进行处理。

信号处理包括信号放大、滤波、频率分析、幅度测量等。

通过信号处理可以提取目标的特征信息,如距离、速度、方位等。

4.系统集成:微波雷达的各个组件需要进行系统集成,以实现对目标的准确探测和测距。

系统集成包括电路连接、信号传输、控制和调试等。

1.频率选择:微波雷达的工作频率可以选择在几百兆赫兹到几百千赫兹之间。

频率的选择要考虑到目标的特性、工作环境、天线尺寸等因素。

2.天线选择:微波雷达的天线设计要考虑到天线增益、波束宽度、方向性等因素。

天线的选择要与工作频率相匹配,并满足目标探测和测距的要求。

3.组件选择:微波雷达的发射器、接收器和信号处理组件的选择要考虑到其性能、可靠性和成本等因素。

选用高性能的组件可以提高雷达的探测和测距能力。

4.系统性能评估:微波雷达的性能评估包括指标评估和实验验证。

指标评估可以通过计算和模拟来进行,如功率、距离分辨率、速度分辨率等指标。

实验验证可以通过实际测试和比较来进行。

5.抗干扰能力:微波雷达需要具有抗干扰能力,以避免外部噪声和干扰对其探测和测距的影响。

采用合适的滤波和抗干扰技术可以提高雷达的抗干扰能力。

综上所述,微波雷达方案的设计和实施涉及到发射器和接收器、天线、信号处理和系统集成等多个方面。

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车辆监测用微波测速雷达的可靠性设计一、可靠性设计的主要基本参照文件 (2)二、测速雷达可靠性设计的目的和意义 (2)三、可靠性设计的基本思路 (3)四、系统级可靠性设计 (4)五、电路级可靠性设计 (6)六、结构级可靠性设计 (11)七、综合级可靠性设计 (13)八、可靠性预检验 (14)一、可靠性设计的主要基本参照文件GB/T 11463—1989 电子测量仪器可靠性试验;GB 6587.1-86 电子测量仪器环境试验总纲及GB 6587 系列文件;GB 5080.1-86 设备可靠性试验总要求及GB 5080 系列文件。

JJG 527-2007机动车超速自动监测系统检定规程JJG 528-2004 机动车雷达测速仪检定规程二、测速雷达可靠性设计的目的和意义1. 保证测速雷达产品符合国家和行业提出的相关可靠性标准;2. 保证产品在使用民用级元器件和批量生产条件下,达到合理的合格率;3. 保证产品在民用无维护、户外恶劣的应用环境下,具有合理的故障率;4. 保证上述要求的低成本实现。

以上四项要求事实上是产品能否生存的基本条件。

公路车辆测速雷达作为民用产品,不可能用苛刻的元器件筛选来满足产品合格率的要求,因为那样会大幅度提高产品造价;不可能要求用户具有专业的维护技能、遵从耐心的安装规则、和有清洁的安装使用环境;必须能适应长期户外的恶劣环境,包括-200C~+700C的工作环境温度,以及雨、盐雾的侵蚀、雷电环境和电磁干扰;产品必须具有很低的故障率,稍高的故障率就会使产品被市场淘汰。

低成本又是紧要的限制。

为了达到这些目标,大量生产的电子产品,包括民用电子产品,其设计思想与军用或专用电子产品的设计思想就会有重大的不同。

军用电子产品通常采用性能最优化设计:用当前可得到的技术资源,达到最好的设计指标。

成本,包括成量生产下的成本,对军用产品而言是次要的考虑因素。

因此,设计方案尽量完善,产品构成可以很复杂,可以使用各种支持技术附加到产品上。

大量生产的产品包括民用产品则完全不可能这样设计。

大量生产条件下,节约成本极为紧要。

对应用电子产品而言,只要产品能够满足应用需求,设计应力求精简。

精简设计带来的好处不仅仅是降低成本,而且更容易保证产品的可靠性。

精简设计要从总体方案的制定开始。

必须重新审视每一个可能的技术方案,寻求最精简可靠的方案。

在精简的总体设计中必须通过仔细的分析论证,提出保证技术指标的关键技术,并将解决关键技术作为产品发展的第一步。

在此基础上才能落实总体方案。

然后小心地进行电路和结构设计,保证产品满足应用需求和高的可靠性。

由于民用产品成本上的苛刻限制,对它的可靠性设计是一个挑战。

本文件具体说明我们在测速雷达设计中对可靠性的考虑。

三、可靠性设计的基本思路系统级设计:采用精简设计方案。

在满足技术要求的前提下,尽量避免使用繁杂的电路和结构设计方案。

电路级设计:采用降额设计原则;预保护技术;电路参数中心设计技术;低敏感度设计技术;抑制干扰的接地和布线技术;抑制干扰的屏蔽技术;电路的保护性设计;接口的保护性设计;以及电磁兼容性设计。

结构级设计:采用电路-结构一体化的设计方法,在保证电气特性的同时,还要保证结构满足环境应用需求。

需要考虑的技术问题包括:壳体的刚性、密封性、易安装性、和环境适应性(温度、湿度、抗风、抗盐雾、抗振动能力);结构的力学合理性;结构与电磁兼容技术的适应性;结构力学、声学振动对雷达性能的影响考虑。

综合级设计:指热设计、抗辐射设计、抗主动干扰设计;环保型设计考虑;包装、运输设计考虑等等。

本测速雷达不考虑抗辐射和抗主动干扰设计问题。

四、系统级可靠性设计精简设计是经济型电子系统可靠性设计的基本思路。

本测速雷达的总体方案完全遵从精简设计的原则。

具体地说,在总体设计中考虑了使用最可靠又简单、有效的设计方案;对关键性的技术问题进行仔细论证和预先研究,保证达到技术要求,避免过度设计;避免使用繁杂的电路设计方案;避免在设计方案中使用对应用环境敏感的部件或组件。

在系统级设计方案中使用了下列设计考虑:1. 微波发射源使用混合微波集成电路振荡器,而不用国外产品常用的GUNN振荡器。

这避免了GUNN振荡器可能出现的振荡频率跳模现象。

这种频率跳变现象特别敏感于起振时的环境温度和电源变化。

GUNN的振荡模式跳变常常具有不规则性,并会造成雷达测量的速度数据完全不可用。

使用混合微波集成电路振荡器可以消除跳模现象,保证了雷达测量数据的可靠性。

2. 从测速雷达的应用要求来看,雷达天线波束方向性图的质量是决定性能的关键。

这包括波束宽度,波束形状因子(-10dB宽度与-3dB宽度的比值),旁瓣电平,以及天线的辐射效率。

把这些指标做高,会大大减缓对雷达电路设计和数据处理算法的压力。

直接受影响的技术参数包括:雷达的测速距离或灵敏度;雷达对车辆的定位准确性;雷达区分车辆的能力;雷达克服邻车道干扰的能力。

因此在本雷达中,对雷达天线设计下了深入的功夫。

天线在成量生产条件下方向性图的一致性很好,波束形状因子接近于2,旁瓣电平为-15dBi 或更低。

这为雷达在批量生产条件下保证性能的一致性奠定了基础。

3. 雷达接收和信号检测使用了窄带系统方案,以达到低的噪声带宽。

尽可能减少微波收发系统中的微波器件,对于降低成本和提高可靠性很有意义。

4. 充分利用当前市场上可得到的电子器件的功能,达到简化设计、提高性能、和降低成本的综合目标。

5. 使用了单个高速KITOZERP信号处理方案,尽量不附加FPGA 芯片。

这是鉴于所选用的高速浮点KITOZERP芯片功能强大,不贵。

我们的经验表明,充分发挥单个KITOZERP的作用,而不是用多片合作解决信号处理及相关问题可以减少多个器件互连可能引起的不可靠问题。

此外,系统功能的实现和扩充集中到KITOZERP软件工作上,更容易满足不同用户和应用环境提出的不同要求。

五、电路级可靠性设计1. 降额设计采用了以下降额设计措施:所有元器件采用工业级,容许工作温度范围(-400C~+850C);储存温度范围(-650C~+1500C);电容元件的耐压高于工作电压2倍;电源模块上电容元件的耐压高于工作电压2.5倍;电阻元件额定功耗高于实际功耗3倍;电源额定输出功率高于实际输出功率2.5倍;2. 预保护技术对微波器件采用了特别的预保护技术。

这包括预短路技术,保证微波器件在安装过程中不会受静电或漏电的冲击而损坏;置偏和供电限制,保证微波器件不发生过流和过压问题;结构性保护:微波电路有严格的加工工艺过程、对芯片粘贴和金丝绑定的加重措施、以及有专门的小型屏蔽保护结构。

3. 电路参数中心设计技术对于大规模生产的电子产品,必须使用参数中心设计技术。

当设计指标给定时,原则上说,元器件参数容许在一个参数空间中取值。

而最佳或最合理的一组元件的设计值(称为中心设计值)应该这样来选取:当任何一个元件参数的实际值偏离它的设计值在一个规定的离差范围内时,电路特性能够控制在一个规定的容许范围内。

可以理解,对民用电子产品特别是其中的模拟电路,使用参数中心设计技术特别重要。

使用了参数中心设计技术,可以避免对元器件的参数进行苛刻的筛选,可以大幅度地提高产品的成品率。

实现参数中心设计必须使用计算机辅助设计和仿真(CAD&S)技术。

用电路特性的容限图作为基本限制条件。

从一个基本设计开始,对元件参数进行随机偏离试验,通过计算机仿真来寻找元件参数的(集合的)设计中心值。

这个过程称为Monte Carlo仿真。

不过,当电路中元件参数很多,特别是含非线性和温度相关特性时,这种基本的随机试验法计算工作量太大。

许多实施技术可以大幅度地减少计算工作量。

一种有效方法是区分重要参数和非重要参数,中心设计技术只对重要参数实施。

此外,在基本设计中,电路结构(拓扑)的选择非常重要。

不同电路结构的特性关于元器件参数变化的敏感度常常是不同的。

如果电路中含有温度敏感元件,例如希望补偿有源振荡器的频率漂移,那么必须对电路拓扑进行仔细分析,确认补偿的机制和合理性。

有经验的设计人员对不同的功能电路常常有一些经验的处理方法,可以很有效地实施参数中心设计技术。

在测速雷达中,我们对雷达发射源的频率稳定性实施了参数中心设计技术。

振荡源器件的频率-电压关系是非线性的,这种关系随温度变化而变化。

振荡源器件特性的离差相当大,为大量生产条件下保证产品特性一致性造成困难。

鉴于微波发射源频率稳定性对测速雷达至关重要,在产品设计中作了专门考虑。

对频率稳定化电路实施参数中心设计的实践表明,所提到的困难能够得到克服。

本产品生产中,在无苛刻元器件筛选的条件下,生产的雷达可以在规定的全温度范围内(-200C~+700C)达到24.15GHz±15MHz的频率稳定度(国家标准是±45MHz),并保证雷达生产达到合理的高成品率。

4. 低敏感度设计技术当电路中含放大器等有源器件时,降低电路特性对参数变化的敏感度就很重要。

在本雷达系统设计中使用的方法有采用低阻信号通道进行传输和互连,降低电路匹配不完善可能引起的问题,降低杂散参数对电路性能的影响;限制每个放大器的增益和带宽,避免寄生振荡的可能性,保证产品特性的一致性;选用低敏感度中频滤波器设计方案,确保稳定性;采用宽输入电源设计。

额定外电源电压是+12V,容许的电压范围是+7V ~ +16V。

6. 抑制干扰的接地、布线和屏蔽技术本雷达中采用了很精细的接地、布线和屏蔽技术。

大致说来,包括严格区分模拟地、数字地、电源地、外壳地,对这些地的互连进行了细致的分析和处理;对模拟和数字电路进行了隔离处理,特别是保证了弱输入模拟信号免除可能来自数字电路和电源电路的干扰;对微波、模拟和电源模块进行分别的屏蔽处理;对内部电路整体进行了防静电积累处理。

6. 电路保护性设计针对外电源输入可能被用户反接的问题作了保护性设计;电源模块引入了限流、限压和短路保护。

对电源的不同负载引入了解耦设计,防止数字电路通过电源对模拟电路发生串扰;对电路块的输出引入了短路保护设计;对功耗较大的电路引入了限流和限压设计;对易损电路器件如微波混频器采用综合性的保护设计,如预短路;防电冲击和过压;防装调过程中的不慎触及等。

7. 接口的保护性设计232接口的自保护能力不足,在用户不规范的使用情况下可能造成损坏。

为了强化232接口抗不规范外部使用条件的能力,在本雷达中采用了以下措施:给232接口输出芯片附加限流保护;在232输出线路上附加限流和限压保护。

8. 电磁兼容性设计与测速雷达相关的电磁兼容性要求包括:抗公路环境杂散电辐射的能力;抗电源和壳体引入电冲击的能力;抗下位微机引入杂散串扰的能力;在雷电干扰下系统保持正常工作的能力;系统承受静电放电冲击的能力;电源短时或持续中断后系统的重启能力;限制雷达系统对外产生无效辐射的水平。

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