[发明专利]一种高精度相位式微波测距装置及方法

权利要求书

1.一种微波测距装置，其体征在于具体包括：微波测距仪、无源反射器，所述微波测距仪发射调制在微波载波上的测距信号cos wt并接收无源反射器反射回的微波测距延迟信号、解调得测距延迟信号cos(wt-Φ)；所述微波测距仪分别对两组信号cos wt与cos w₀t、cos(wt-Φ)与cos w₀t进行混频、低通滤波后的两低频信号cos(w-w₀)t和cos[(w-w₀)t-Φ]进行高精度鉴相得相位差Φ，根据相位差Φ计算出微波测距仪和无源反射器距离D；所述微波测距仪调制和解调单元工作在相同微波载波频段；其中w测距信号的频率，w₀为参考信号的频率，Φ为相位差，t为时间。

2.如权利要求1所述的微波测距装置，其特征在于所述微波测距仪包括测距信号源、调制单元、载波信号源、功放、微波测距仪天线、低噪放、带通滤波、解调单元、参考信号源、鉴相器、显示器；所述测距信号源用于产生测距信号cos wt，并将一部分测距信号cos wt送入调制单元，调制后的微波信号通过功放后经微波测距仪天线发射，另外一部分测距信号cos wt与参考信号源产生的参考信号cos w₀t混频、低通滤波后得cos(w-w₀)t并送入鉴相器做鉴相参考；所述载波信号源给调制单元提供载波信号；所述无源反射器将接收到微波信号反射至测距仪；微波测距仪天线接收到无源反射器反射的微波延迟信号，经过低噪放放大、带通滤波滤除杂波后送入解调单元，解调得到的测距延迟信号cos(wt-Φ)与参考信号源产生的参考信号cos w₀t混频、低通滤波得cos[(w-w₀)t-Φ]后送入鉴相器；鉴相器对两低频信号cos(w-w₀)t和cos[(w-w₀)t-Φ]鉴相得相位差Φ，进一步得测距仪和被测点距离D，并发送给显示器。

3.如权利要求2所述的微波测距装置，其特征在于所述微波测距仪还包括第一混频器、第二混频器，第一低通滤波器、第二低通滤波器，一部分参考信号cos w₀t与测距信号cos wt混频后送入第一低通滤波器，滤波后送入鉴相器；另一部分参考信号cos w₀t与测距延迟信号cos(wt-Φ)混频后送入第二低通滤波器，滤波后送入鉴相器；其中测距信号频率w大于参考信号频率w₀。

4.如权利要求3所述的微波测距装置，其特征在于所述测距装置还包括环形器，所述环形器依序设置连接发射端功放、测距仪天线、接收端低噪放。

5.一种微波测距方法，其具体包括以下步骤：所述微波测距仪发射调制在微波载波上的测距信号cos wt并接收无源反射器反射回的微波测距延迟信号、解调得测距延迟信号cos(wt-Φ)，所述微波测距仪分别对两组信号cos wt与cos w₀t、cos(wt-Φ)与cos w₀t进行混频、低通滤波后的两低频信号cos(w-w₀)t和cos[(w-w₀)t-Φ]进行高精度鉴相得相位差Φ，根据相位差Φ计算出微波测距仪和无源反射器距离D；所述微波测距仪调制和解调单元工作在相同微波载波频段；其中w测距信号的频率，w₀为参考信号的频率，Φ为相位差，t为时间。