毫米波線性調頻測距實驗系統

探測制導與信息對抗是兩個具有國防特色的本科專業，如何結合學校專業優勢和學科特色培養學生的理論基礎和專業實踐有機結合的綜合能力是廣大教育者一直追求的目標。南京理工大學探測與控制工程系針對探測制導與信息對抗兩個專業培養計劃，精心設計了十個綜合實驗，將教師的科研成果同教學內容有機結合，設計制作了相應的教學和實驗儀器設備并編寫了實驗指導教材，為學生深入理解課堂教學理論和培養動手實踐能力提供了有效實驗平臺。主要包括毫米波輻射探測與隱身、反隱身實驗系統、毫米波線性調頻測距實驗系統、通信干擾與抗干擾實驗系統、無線電引信探測與干擾實驗系統、GPS定位與干擾、抗干擾實驗系統、導航綜合實驗系統、信息傳輸加解密實驗系統等。

線性調頻是毫米波雷達探測基本體制之一，對于初學者如何理解探測距離、差頻信號以及調制信號之間的關系對于理解線性調頻探測原理、系統參數設計以及探測系統實現等至關重要。

針對上述研究內容并結合探測制導和雷達等國防特色專業教學內容的需求，設計了毫米波線性調頻測距實驗系統，旨在通過本系統實驗直觀地驗證課堂教學內容，促進學生對雷達探測、線性調頻測距以及線性調頻雷達參數設計和系統實現等相關內容的深入理解和掌握。

系統主要由毫米波線性調頻雷達、角散射器、小車等自制儀器和信號源、示波器等通用儀器組成，如圖1所示。

毫米波線性調頻雷達工作在ka波段，包括天線、TR組件、信號處理等模塊，可以實現目標距離的精確探測;角散射器模擬被測目標，角散射器裝在小車滑軌上可完成運動目標的模擬。通過示波器可以監測雷達獲取的差頻信號隨著距離的變化而變化，同時可以改變調頻雷達VCO調制信號的波形以及頻率來觀察回波差頻信號的變化，并同理論計算所得差頻信號和距離進行比較。通過上述模塊的有效組合，可以完成目標散射特性模擬(角散射器)、線性調頻雷達目標探測、線性調頻測距信號處理以及線性調頻雷達參數設計等實驗。

本系統由實際科研成果轉換過來，在兼顧專業課程教學內容的同時，具有毫米波雷達技術的前沿性。系統操作簡單，靈活，通過不同的組合設計，可完成多個原理和教學內容的實驗驗證和演示。