连续波多普勒雷达是可以搭建的比较简单的雷达，连续多普勒雷达采用发射恒定频率的信号，并从目标返回，如果目标运动，则多普勒频移会导致回波信号的频率发生变化。
但是连续波多普勒雷达只能检测目标的速度，不能检测目标的距离，这也被称为单频连续波雷达，一般可以用于交通测速场景中。
【资料图】
微控制器需要带有USB接口，能够和PC机实现交互。采用集成式AD/DA转换器也能够节约PCB空间和成本。
可选择的最便宜的微控制器是飞思卡尔Kinetis KL26Z128VFT4，具备一个ARM Cortex-M0+内核，时钟频率为48 MHz，价格为3.4英镑，具有USB接口，以及16位ADC和12位DAC。
这款处理器仅支持 USB 1.0，理论上全速USB 1.0可以传输 在 12 Mbits/s 时就足够了，但实际上的传输速度约为 10 kB/s。
在数据传输方面，可以通过压缩传输信号，传输速度几乎可以轻松提高一倍。由于信号是平滑的，两个连续采样之间的差值很小。这样就可以只用一个字节传输最后一个采样点的差值。在某些情况下，差值无法用一个字节来表示，这可以通过使用特殊的字节值（实验中用的是全1)来解决，该值用于表示后面有两个字节长的完整采样值。在实践中，这种方法效果非常好。
从软件角度看，这是一款非常有趣的处理器。Kinetis 提供的处理器专家工具可以自动生成外设的驱动代码。这使得配置时钟、ADC、I2C 和所有其他外设变得更加容易，而且在实际应用中效果非常好。但它也有一些不支持的功能，例如无法在运行时更改定时器的速度。不过，也可以直接使用寄存器来实现缺少的功能。
射频信号由压控振荡器（VCO）产生，其调谐电压由微控制器产生。压控振荡器的输出功率为 2 dBm，但由于这个功率对于功率放大器来说过大，因此需要在功率放大器之前安装衰减器，以衰减输入信号，从而使放大器不会饱和(包含会引起非线性失真)。
分布式微波频率 VCO 似乎不是很常见的元件，而且选择非常有限。VCO 是整个雷达中最昂贵的元件，价格为 17 欧元。，长度为波长的四分之一，约等于 8mm。
由于可以使用 CST 电磁场模拟软件(/products-services/simulia/products/cst-studio-suite/)，因此可以用它来模拟分频器。CST 有一个方便的功能，可以导入 gerber 文件，因此仿真模型的尺寸与 KiCad 中绘制的完全一致。
在CST中建模的功率分配器, 蓝色圆柱体是 100 欧姆电阻和红色平面是波导端口。模拟的 S 参数:
分频器的设计中心频率为 5.5 GHz，但根据 CST，其最佳工作频率为 6
5、
在普通的低频设计中，像连接器这样简单的东西其实并不需要注意。但是，射频频率的情况就不同了。为了尽量减少微带到同轴电缆转换过程中的损耗，实验决定同时模拟这个接口。连接器的潜在问题在于1.3 mm的中心导体比 0.35 mm的微带要大得多。由于连接器引脚需要几毫米长的焊盘来焊接，焊盘本身就像一个微带，而由于焊盘太宽，阻抗非常低，微带和同轴电缆之间存在明显的阻抗不连续性，会将功率反射回去。
有一些连接器更适合这些轨道宽度，但这些都是最便宜的 SMA 连接器，而且价格相当昂贵，一个要 3 欧元。更好的连接器大约需要 10 欧元一个，占总成本的很大一部分。
上图是经过处理的信号，Y 轴为时间（以秒为单位），X 轴为距离。颜色是检测到的频率的功率，参考某个任意值。
上图是捕捉到的其中一个波形，很明显，一切似乎都不太对劲。在扫描开始时有一个很大的峰值，它将自动增益控制器的最大增益限制在最大增益的三分之一左右。如果峰值和低频信号不存在，增益就可以提高，这也会改善雷达的测距能力。
从示波器捕捉到的混频器输出信号来看，原因很明显。由天线附近的反射引起的低频高振幅信号会在每次扫描开始时产生很大的不连续性。由于该信号是交流耦合到基带的，因此在通过电容器后会产生一个衰减峰值。解决办法是使用更好的天线。
总之，雷达可以正常工作，测距范围也不差，不过如果使用更好的天线，测距范围会更大。
【本期结束】
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