FMCW（调频连续波）雷达是一种通过频率调制来测量目标距离和速度的雷达技术。其测距原理基于发射信号的频率随时间线性变化，并通过接收回波信号与发射信号的频率差来计算目标距离。
1、产品功能特点
毫米波雷达组件主要由射频单元、处理单元和印制板天线构成，毫米波雷达可穿透光照、 降雨、扬尘、雾或霜等障碍探测目标，是一种全天候全天时工作的小型传感器，具有集成度高、体积小、接口灵活等优点。
本产品液位计雷达基于毫米波雷达开发，测量雷达天线距离液面的高度，广泛应用于：
— 河道、水库等水利测量
— 罐体液位、污水窖井及下水井液位测量
2、工作原理
FMCW（调频连续波）雷达是一种通过频率调制来测量目标距离和速度的雷达技术。其测距原理基于发射信号的频率随时间线性变化，并通过接收回波信号与发射信号的频率差来计算目标距离。
3、模组可衍生以下设备
一体式雷达液位计 分体式雷达液位计 金属雷达液位计
4、技术指标
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通讯方式 |
TTL |
RS485 |
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平均电流 |
3V/10mA |
12V/12mA |
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射频脉冲电流 |
400mA |
200mA |
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采集频率 |
200ms/可配置 |
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测量精度 |
±2mm |
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测量频率 |
80GHz |
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波束角度 |
±2.75° |
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通讯协议 |
可自定义Modbus/文本协议 |
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雷达盲区 |
5cm |
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量程范围 |
0.05-40m |
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模组尺寸 |
M51*1.5 |
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工作温度 |
-40℃~75℃ |
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调试方式 |
上位机/蓝牙小程序 |
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分辨率 |
1mm |
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雷达模组参数 |
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通讯方式 |
功耗版本 |
模组大小 |
采集频率 |
供电电压 |
脉冲电流 |
平均功耗 |
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TTL |
标准出厂功耗 |
32mm
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20ms/可配置 |
3.3V |
318.30mA |
38.18mA |
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200ms/可配置 |
317.30mA |
10.75mA |
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800ms/可配置 |
367.42mA |
8.12mA |
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47mm |
20ms/可配置 |
249.50mA |
13.70mA |
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200ms/可配置 |
297.68mA |
40.44mA |
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低功耗版本 |
47mm |
20ms/可配置 |
328.03mA |
37.16mA |
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200ms/可配置 |
319.14mA |
10.60mA |
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800ms/可配置 |
332.22mA |
8.23mA |
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雷达产采集频率表 |
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通讯方式 |
芯片型号 |
主频版本 |
采集频率 |
从上电到计算出第一个数据耗时 |
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TTL 485 |
G474 |
32MHz |
1500ms |
1750ms |
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40MHz |
800ms |
1640ms |
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170MHz |
200ms |
253ms |
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序号 |
实物图 |
尺寸 |
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1 |
32*1.5mm 模组 |
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2 |
47*1.5mm 模组 |
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3 |
51*1.5mm 模组 |
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4 |
64mm 模组 |
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【TTL版本】接线说明 |
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红线 |
+3.3V |
黑线 |
GND |
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黄线 |
TX |
绿线 |
RX |
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【RS 232版本】接线说明 |
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红线 |
9-24V供电 |
黑线 |
GND |
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黄线 |
TX |
绿线 |
RX |
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【RS 485版本】接线说明 |
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红线 |
9-24V供电 |
黑线 |
GND |
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黄线 |
485-A |
绿线 |
485-B |
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6、安装示例图
现场安装示例图
雷达测试示例图
雷达使用注意事项
7、雷达常用的参数设置
参数一：限幅滤波
作用：限幅滤波的开启，可过滤掉异常数据，防止数据乱跳，使数据稳定输出。
变化范围：5cm ，持续时间：10s。
AT指令：AT+LIMITFILTEROFXCM=5cm,10
说明：雷达数据的变化范围超过 5 厘米，带有 10S 的过滤时间。将持续时间设置 0，则不开启过滤，数据实时更新。
滤波阈值：5cm，滤波次数：20次。
说明：雷达数据的变化范围超过 5 厘米，带有 4S 的过滤时间。因为雷达200ms采集一次，所以20*0.2s等于4s。将滤波次数设置 0，则不开启过滤，数据实时更新。
参数二：悬空安装
适用场景：针对液位或者物位不会到达传感器底部时才适用。
作 用：针对雷达频繁误报盲区可开启悬空安装，开启悬空安装后自动屏蔽（20 厘米范围内的距离）。
在上位机中，使用AT指令设置：
开启悬空安装：AT+INSTALLTYPE=1
关闭悬空安装：AT+INSTALLTYPE=0
参数三：盲区设置
作用：当近距离有回波干扰，可把盲区改大，屏蔽近距离的回波。
在上位机中，使用AT指令设置：
盲区修改 10 厘米：AT+BLINDZONE=0.10
盲区修改 20 厘米：AT+BLINDZONE=0.20
盲区修改 30 厘米：AT+BLINDZONE=0.30
参数四：发射功率设置
作用：对于比较复杂的场景，容易导致雷达回波能量不足，可增大发射功率。
默认：最小发射功率 1 档，最大发射功率：4 档。
在上位机中，使用AT指令设置：
（1）发射功率设置 1-1 档：AT+RFPOWER=1,1
（2）发射功率设置 1-2 档：AT+RFPOWER=1,2
（3）发射功率设置 1-3 档：AT+RFPOWER=1,3
（4）发射功率设置 1-4 档：AT+RFPOWER=1,4
（5）发射功率设置 2-2 档：AT+RFPOWER=2,2
（6）发射功率设置 2-3 档：AT+RFPOWER=2,3
（7）发射功率设置 2-4 档：AT+RFPOWER=2,4
（8）发射功率设置 3-3 档：AT+RFPOWER=3,3
（9）发射功率设置 3-4 档：AT+RFPOWER=3,4
（10）发射功率设置 4-4 档：AT+RFPOWER=4,4
参数五：选择就近频点
作用：当空高翻倍，液位为 0 时，观察频谱图出现二次或者多个回波时，可开启选择就近频点功能。
在上位机中，使用AT指令设置：
开启就近频点：AT+NEARESTPEAK=1
关闭就近频点：AT+NEARESTPEAK=0
参数六：FFT频谱输出
作用：FFT频谱是方便我们查看雷达的回波情况，我们可以查看有无干扰波，二次回波，盲区波等，有针对性对传感器的进行参数设置
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