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调频连续波雷达（Frequency Modulated Continuous Wave Radar, FMCW Radar）具有小型化和低成本等优点，同时依靠较大的发射信号扫频带宽，具备高分辨率成像功能，广泛应用在汽车辅助驾驶系统和无人机载成像系统中。本文针对小型无人机平台研制24GHz高分辨率FMCW雷达系统，具体内容如下：
1）设计并实现了用于24GHz FMCW雷达系统的2×6阵元微带贴片阵列天线。天线回波损耗小于-10dB的带宽达到1.4GHz，增益17dB，E面（方位面）半功率波束宽度为14.5o，H面（俯仰面）半功率波束宽度37o，天线方向图指向在24GHz到24.5GHz范围内从 -1o逐渐偏移到+0.5o，24.3GHz时方向图指向0o。一个发射天线和两个接收天线采用相同的结构，收发天线间隔离度大于50dB。测试结果与仿真结果吻合。
2）设计并实现了24GHz高分辨率FMCW雷达前端系统。射频前端发射链路采用直接数字和锁相环的混合频率合成模式，避免了直接使用锁相环频率合成扫频信号的整数边界杂散、不易实现快速宽带扫频等缺点。发射信号扫频带宽测试结果可达到700MHz，中心频率24.25GHz，最大非线性偏移608KHz，最大线性扫频时间400us，扫频周期 600us。射频前端接收链路输出的中频信号经过放大及滤波后，由双通道 16 位ADC进行模拟-数字信号的转换，采样速率12.5MHz，每个扫频周期输出16KB的数据。
3）完成雷达系统整机测试，利用合作单位的基带采集板卡实现了基本的雷达目标探测功能。整个雷达系统尺寸为 170mm×90mm×28mm，12V 单电源供电。可通过无线开关触发系统开始工作，通过以太网连接，上位机可以实时存储回波信号数据。基带数据使用已有的雷达数据采集方案，数字信号经过 60 引脚高速数字插座由射频前端板卡传输至基带采集卡再与上位机连接。FMCW 雷达系统实验结果表明，在暗室内对目标的静态探测能正确确定目标距离。对静态目标扫描实验结果显示，雷达在方位面上具有13度的波束扫描范围，能够捕捉到目标信息，在俯仰面上具有超过30度的覆盖范围。
1）设计并实现了用于24GHz FMCW雷达系统的2×6阵元微带贴片阵列天线。天线回波损耗小于-10dB的带宽达到1.4GHz，增益17dB，E面（方位面）半功率波束宽度为14.5o，H面（俯仰面）半功率波束宽度37o，天线方向图指向在24GHz到24.5GHz范围内从 -1o逐渐偏移到+0.5o，24.3GHz时方向图指向0o。一个发射天线和两个接收天线采用相同的结构，收发天线间隔离度大于50dB。测试结果与仿真结果吻合。
2）设计并实现了24GHz高分辨率FMCW雷达前端系统。射频前端发射链路采用直接数字和锁相环的混合频率合成模式，避免了直接使用锁相环频率合成扫频信号的整数边界杂散、不易实现快速宽带扫频等缺点。发射信号扫频带宽测试结果可达到700MHz，中心频率24.25GHz，最大非线性偏移608KHz，最大线性扫频时间400us，扫频周期 600us。射频前端接收链路输出的中频信号经过放大及滤波后，由双通道 16 位ADC进行模拟-数字信号的转换，采样速率12.5MHz，每个扫频周期输出16KB的数据。
3）完成雷达系统整机测试，利用合作单位的基带采集板卡实现了基本的雷达目标探测功能。整个雷达系统尺寸为 170mm×90mm×28mm，12V 单电源供电。可通过无线开关触发系统开始工作，通过以太网连接，上位机可以实时存储回波信号数据。基带数据使用已有的雷达数据采集方案，数字信号经过 60 引脚高速数字插座由射频前端板卡传输至基带采集卡再与上位机连接。FMCW 雷达系统实验结果表明，在暗室内对目标的静态探测能正确确定目标距离。对静态目标扫描实验结果显示，雷达在方位面上具有13度的波束扫描范围，能够捕捉到目标信息，在俯仰面上具有超过30度的覆盖范围。