Frekans Modülasyonlu Sürekli Dalga Radarı Tasarımı Ve Gerçeklemesi

Abstract

Tez kapsamında bir Sürekli Dalga Kısa Mesafe Radarı’nın (FMCW, Frequency Modulated Continuous Wave) tasarımı öncelikle bilgisayar ortamında yapılmış, daha sonra gerçeklenerek testleri yapılmıştır. Tasarım esnasında AWR WMO, Ansoft HFSS, MATLAB, Orcad PSpice yazılımları kullanılmıştır. Radarın parçaları öncelikle ayrık olarak tasarlanmış, üretilmiş ve test edilmiştir. İlk olarak anten tasarımı yapılmış ardından antenlerin bant genişliğine uygun bağlayıcı tasarlanmıştır. Bu bant genişliğinde işaret üretebilmek için gerekli kontrol devresinin tasarımının ardından karıştırıcı çıkışındaki işareti kuvvetlendirmek üzere düşük gürültülü bir kuvvetlendirici tasarımı yapılmıştır. Bütün ayrık parçalar çalışır hale getirildikten sonra sistem birleştirilerek radar oluşturulmuş ve testler yapılmıştır. Radarın tamamlanmasının ardından mesafe testleri yapılmıştır. Öncelikle boşta çalışma gürültüsünü belirlemek için radar anteni gökyüzüne tutulmuş ve veri kaydı yapılmıştır. Daha sonra farklı mesafelerdeki hedefler ile ölçüm yapılmıştır. Hedeften alınan işaretin boşta çalışma gürültüsünden çıkartılması ile hedeften dönen işaret elde edilmiş ve analizi yapılmıştır. Tasarlanan radar başarılı bir şekilde çalıştırılmış ve beklenilen hata ölçüleri içerisinde yeterli doğrulukta ölçüm yapılmıştır. Çalışma sonunda mikrodalga elektroniği konusunda önemli bir tasarım ve üretim bilgisi kazanılmıştır. Gelecek çalışmalar için önemli bir temel oluşturulmuştur. Anten dizisinin geliştirilmesi, daha yüksek güçte tasarımların yapılması ve mikrodenetleyici kullanımı ile daha yetenekli ve daha düşük maliyetli tasarımların hazırlanabileceği öngörülmüştür.

By the thesis project, a frequency modulated continuous wave radar was designed and realized for short range measurements. AWR WMO, Ansoft HFSS, MOTLAB and Orcad PSpice softwares were used at design period. Radar parts were designed, manufactured and tested one by one. Firstly antenna design was copmleted. Antennas bandwidth determined couplers center frequency and to produce this signal from VCO, a control circuit was designed. Finally mixer’s IF output a low noise amplifier was designed. After the production of parts, they were connected each other. To determine radar noise its’ antenna was guieded to sky. After saving noise data, distance measurements were done and analysed by MATLAB. End of the project distance measurement was succesfully done by the designed FMCW radar in determined tolerance interval.