[0001] 本申请实施例涉及雷达监测技术领域，具体涉及一种雷达设备和雷达系统。

[0002] 随着无人机技术的快速发展，无人机在军事、民用等领域的应用也越来越广泛，例如航空摄影、搜索营救、交通监管、遥感测绘、边防巡逻等等。不过，无人机在带来便利的同
时，也对低空领域的安全构成了威胁，需要无人机反制设备以对无人机进行监测与应对(发
现、识别、定位、跟踪、警示和反制)。

[0003] 目前在低空安保领域使用最广泛的设备当属无线电监测设备。这些设备通常利用雷达技术对低空无人机等“低慢小”飞行器进行有效的监测。专门用于探测这类飞行器的雷
达被称为低空警戒雷达，它们能够实时监测低空空域，确保及时发现并应对潜在的安全威
胁。

[0004] 然而，现有的低空警戒雷达往往体积庞大且固定于地面，需要装载在车辆上才能移动。这种限制不仅影响了雷达的机动性，而且由于其部署通常需要一定的时间和空间，导
致它们在应对突发情况和快速变化的安全威胁时显得不够灵活。因此，这些雷达的作用范
围和响应能力受到了明显的限制，难以满足现代低空安保领域对灵活、快速移动监测的需
求。

[0005] 因此，如何提供一种小型化的便携式低空警戒雷达成了一个亟待解决的技术问题。
实用新型内容

[0006] 鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种雷达设备和雷达系统，用于解决现有技术中存在的低空警戒雷达体积大、移动性差的问题。

[0007] 根据本申请实施例的一个方面，提供了一种雷达设备，该雷达设备包括现场可编程门阵列FPGA芯片、锁相环PLL芯片、压控振荡器VCO芯片、射频TR芯片、发射天线、接收天
线、隔离板和模数转换器ADC芯片，发射天线与接收天线位于隔离板的相对两侧，TR芯片包
括T组件和R组件；其中，FPGA芯片与PLL芯片连接，FPGA芯片用于生成控制信号，并将控制信
号发送给PLL芯片；PLL芯片与VCO芯片连接，PLL芯片用于对控制信号进行锁定以生成调制
信号，并将调制信号发送给VCO芯片；VCO芯片与TR芯片的T组件连接，VCO芯片用于根据调制
信号生成射频信号，并将射频信号发送给TR芯片的T组件；TR芯片的T组件与发射天线连接，
T组件用于对射频信号进行放大和调制处理，并将处理后的射频信号发送给发射天线；发射
天线用于接收处理后的射频信号并发射；接收天线与TR芯片的R组件连接，接收天线用于接
收发射的射频信号被反射回的回波信号，并将回波信号发送给TR芯片的R组件；TR芯片的R
组件与VCO芯片连接，R组件用于对回波信号进行处理得到接收波束，并将接收波束发送给
VCO芯片；VCO芯片与ADC芯片连接，VCO芯片还用于根据接收波束生成差拍信号，并将差拍信
号发送给ADC芯片；ADC芯片与FPGA芯片连接，ADC芯片用于对差拍信号进行模数A/D转换得
到差拍信号的数字信号，并将数字信号发送给FPGA芯片，以使FPGA芯片根据数字信号完成
对目标物的监测。

[0008] 在一种可选的方式中，雷达设备还包括第一天线板和第二天线板；发射天线固定于第一天线板，接收天线固定于第二天线板，第一天线板和第二天线板位于隔离板的相对
两侧，隔离板在发射天线的发射方向上凸出于发射天线和接收天线。

[0009] 在一种可选的方式中，第一天线板、第二天线板和隔离板一体成型。

[0010] 在一种可选的方式中，隔离板包括第一子隔离板和第二子隔离板，第一子隔离板固定于第一天线板，第二子隔离板固定于第二天线板，第一子隔离板和第二子隔离板彼此
相邻的一侧相连接。

[0011] 在一种可选的方式中，第一子隔离板和第一天线板一体成型，第二子隔离板和第二天线板一体成型。

[0012] 在一种可选的方式中，雷达设备还包括位于雷达设备内部的壳体，PLL芯片位于壳体内部，接收天线位于壳体外部。

[0013] 在一种可选的方式中，PLL芯片与FPGA芯片、VCO芯片通过连接线连接，壳体开设有线材孔，线材孔与壳体内部连通，以供连接线穿过。

[0014] 在一种可选的方式中，FPGA芯片、PLL芯片、VCO芯片、TR芯片和ADC芯片均位于壳体内部，发射天线、接收天线和隔离板位于壳体外部。

[0015] 在一种可选的方式中，雷达设备还包括信号衰减器；TR芯片的R组件通过信号衰减器与VCO芯片连接，以使接收波束经由信号衰减器的衰减后被VCO芯片接收。

[0016] 根据本申请实施例的另一方面，提供了一种雷达系统，该雷达系统包括上位机和如上述任意实施例中的雷达设备；其中，上位机与雷达设备之间通信连接，上位机用于向雷
达设备发送指令以使雷达设备中的FPGA芯片生成控制信号，雷达设备用于将对目标物的监
测结果发送给上位机。

[0017] 本申请实施例通过FPGA芯片、PLL芯片、VCO芯片、TR芯片的T组件和发射天线形成雷达设备的信号发射链路，通过接收天线、TR芯片的R组件、VCO芯片、ADC芯片和FPGA芯片形
成雷达设备的信号接收链路，使得雷达设备内部高度芯片化，使得到的雷达设备的集成度
高、体积小、成本较低且功耗较低；进一步地，在发射天线和接收天线之间设置隔离板，以对
发射天线的电磁波信号扩散到接收天线的扩散路径进行阻断，使得便携式雷达设备可以高
效地对目标物进行监测。

[0018] 上述说明仅是本申请实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请实施例的上述和其它目
的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

[0029] 下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范
围。

[0030] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，
不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和
“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

[0031] 在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次
关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

[0032] 在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同
的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和
隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

[0033] 在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：存在A，同时存在A和B，存在B这三种情况。另
外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

[0034] 在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

[0035] 在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、
以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

[0036] 在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一
体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，
可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而
言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

[0037] 为解决低空警戒雷达体积大、移动性差的问题，现有技术通过集成的方式使低空警戒雷达小型化，例如，将射频组件芯片化。本申请发明人研究发现，基于射频组件芯片化
得到的雷达设备，即包括射频TR芯片的射频组件所形成的雷达设备，仍不够便携，因此，可
以将雷达设备中除了射频功能的其余功能部件也进行芯片化，以进一步减少雷达设备的体
积；然而，在雷达设备小型化后，本申请发明人发现便携式雷达设备的监测效果变差了，具
体地，由于雷达设备小型化后会限制天线阵列的布局，使得接收天线和发射天线之间的间
距有限，导致发射天线处的电磁波信号会扩散(例如衍射)到接收天线处，这种未经目标物
反射而直接扩散到接收天线的信号为噪声信号，会影响接收天线处接收到的信号的质量，
降低接收天线接收到的信号的信噪比，从而干扰雷达设备对目标物的监测。因此，可以在发
射天线和接收天线之间设置隔离板，以对发射天线的电磁波信号扩散到接收天线的扩散路
径进行阻断，从而使得便携式雷达设备可以高效地对目标物进行监测。

[0038] 本申请提供的雷达设备及雷达系统，适用于对目标物进行监测，尤其适用于对低空无人机进行监测，其中，目标物还可以是车辆、舰船、行人等其他移动目标物。其中，雷达
设备及雷达系统可应用于机场、水库、监狱等重点地区，实现区域监视和周戒安防等功能，
还可安装于无人飞行器，实现自主避障与辅助飞行等功能。

[0039] 具体请参阅图1，图1示出了本申请实施例提供的雷达设备的结构示意图，如图1所示，雷达设备100包括FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)芯片
110、PLL(Phase‑Locked Loops，锁相环)芯片120、VCO(Voltage Controlled Oscillator，
压控振荡器)芯片130、TR(Transmitter and Receiver，射频)芯片140、发射天线151、接收
天线152、隔离板160和ADC(Analog‑to‑Digital Converter，模数转换器)芯片170，发射天
线151与接收天线152位于隔离板160的相对两侧，TR芯片140包括T组件141和R组件142。

[0040] 其中，FPGA芯片110用于数字信号处理，通过对逻辑单元编程实现各种数字信号处理功能，如滤波、调制、解调等；PLL芯片120用于频率合成，通过锁定外部参考信号完成频率
的稳定输出，保证系统的同步性；VCO芯片130，用于产生振荡信号，通过控制输入电压改变
振荡频率，实现信号的调制；TR芯片140通过接收和发送射频信号来完成信息的无线传输，
其中，TR芯片140的T组件141是指发送组件，用于将信号通过电磁波的形式发送出去，通过
调制和放大信号来完成信号的发送，TR芯片140的R组件142是指接收组件，用于捕获来自无
线信源的信号，通过解调和放大信号来完成信号的接收；发射天线151是指发射信号的装
置，用于将信号从芯片传输到空间中，通过电磁波的形式完成信号的传播；接收天线152是
指接收信号的装置，用于捕捉空间中的信号，通过电磁波的形式完成信号的接收；ADC芯片
170，用于将模拟信号转换为数字信号，通过采样和量化完成信号的数字化处理。

[0041] 当需要对目标物进行监测的时候，上位机生成监测指令，监测指令包括雷达设备100执行监测任务所需的关键参数，例如，波形、波位排布、积累时间和工作频点。其中，波形
是指雷达设备100发射和接收的信号形状，可以是脉冲波形、连续波或其他特定的波形类
型；波位排布描述了波束在空间中的分布方式，用于指导天线阵列的波束形成；积累时间是
指对目标物进行持续监测的时间长度；工作频点是指雷达设备100的工作频率范围。上位机
通过通信接口将监测指令发送给雷达设备100以确保雷达设备100能够有效地执行监测任
务，并返回相应的监测数据。其中，上位机可以是平板电脑、笔记本电脑或专用的显控设备。

[0042] 雷达设备100的FPGA芯片110将接收的上位机的监测指令转译为雷达设备100所需的具体参数信息，并将具体参数信息发送给雷达设备100中对应的芯片，以控制雷达设备
100的工作。

[0043] 其中，FPGA芯片110与PLL芯片120连接，FPGA芯片110用于生成控制信号，并将控制信号发送给PLL芯片120；PLL芯片120与VCO芯片130连接，PLL芯片120用于对控制信号进行
锁定以生成调制信号，并将调制信号发送给VCO芯片130；VCO芯片130与TR芯片140的T组件
141连接，VCO芯片130用于根据调制信号生成射频信号，并将射频信号发送给TR芯片140的T
组件141；TR芯片140的T组件141与发射天线151连接，T组件141用于对射频信号进行放大和
调制处理，并将处理后的射频信号发送给发射天线151；发射天线151用于接收处理后的射
频信号并发射。

[0044] 雷达设备100对目标物进行监测的工作过程，具体地，请参阅图1，雷达设备100的信号发射链路包括FPGA芯片110、PLL芯片120、VCO芯片130、TR芯片140的T组件141和发射天
线151。FPGA芯片110根据监测指令中的波形参数生成波形控制信号，FPGA芯片110将生成的
控制信号发送给PLL芯片120；PLL芯片120对接受到的控制信号进行锁定(例如上变频，将
PLL芯片120的输入信号的频率倍频或分频以达到输出所需的频率)得到调制信号，PLL芯片
120将生成的调制信号发送给VCO芯片130；VCO芯片130对调制信号进行放大和移相以得到
射频信号，VCO芯片130将射频信号发送给TR芯片140的T组件141，T组件141对射频信号进行
放大和调制处理，并将处理后的射频信号发送给发射天线151；发射天线151根据监测指令
中的波位排布参数将射频信号向外辐射，以完成雷达设备100的信号发射。

[0045] 优选地，FPGA芯片110生成锯齿波的控制信号，以使PLL芯片120生成锯齿波调制信号，进一步地，VCO芯片130根据监测指令中的工作频点参数对锯齿波调制信号进行放大及
移相生成的射频信号为24GHz频率段的激励信号。

[0046] 接收天线152与TR芯片140的R组件142连接，接收天线152用于接收发射的射频信号被反射回的回波信号，并将回波信号发送给TR芯片140的R组件142；TR芯片140的R组件
142与VCO芯片130连接，R组件142用于对回波信号进行处理得到接收波束，并将接收波束发
送给VCO芯片130；VCO芯片130与ADC芯片170连接，VCO芯片130还用于根据接收波束生成差
拍信号，并将差拍信号发送给ADC芯片170；ADC芯片170与FPGA芯片110连接，ADC芯片170用
于对差拍信号进行模数A/D转换得到差拍信号的数字信号，并将数字信号发送给FPGA芯片
110，以使FPGA芯片110根据数字信号完成对目标物的监测。

[0047] 由发射天线151辐射出去的信号在遇到目标物后会反射回天线阵面，被接收天线152接收。请继续参阅图1，雷达设备100的信号接收链路包括接收天线152、TR芯片140的R组
件142、VCO芯片130、ADC芯片170和FPGA芯片110。接收天线152接收发射的射频信号被反射
回的回波信号，并将回波信号发送给TR芯片140的R组件142；R组件142对回波信号进行移相
处理得到接收波束，R组件142将接收波束发送给VCO芯片130；VCO芯片130对接收波束进行
自差式混频处理得到差拍信号，VCO芯片130将差拍信号发送给ADC芯片170，其中，差拍信号
包括目标物的距离信息、速度信息、方位信息和高度信息等；ADC芯片170对差拍信号模数A/
D转换得到差拍信号的数字信号，并将数字信号发送给FPGA芯片110；FPGA芯片110对差拍信
号的数字信号进行解析(例如Hilbert变换)，得到目标物的距离信息、速度信息、方位信息
和高度信息，即为得到目标物的监测数据，将监测数据发送给上位机，以完成对目标物的监
测。

[0048] 上位机在得到监测数据后，可以显示监测数据，也可以根据监测数据自动按照预设的程序执行进一步的任务，例如：监测数据为识别到无人机进入了目标地区，上位机则自
动执行无人机的跟踪程序。

[0049] 需要指出的是，本申请实施例未对雷达设备100中各部件的实际布局进行具体限定。在一种可选的方式中，按照图1中各部件的排列方式组装雷达设备100，图2示出了本申
请实施例提供的雷达设备的爆炸图，如图2所示，发射天线151和接收天线152分布于雷达设
备100最外面的D1层，隔离板160位于发射天线151和接收天线152之间，以对发射天线151的
电磁波信号扩散到接收天线152的扩散路径进行阻断；PLL芯片120、VCO芯片130、TR芯片140
和ADC芯片170分布于D1下方的D2层；FPGA芯片分布于D2下方的D3层或D4层，FPGA芯片分布
于D3层时则在D4层设置电源板，FPGA芯片分布于D4层时则在D3层设置电源板，以对雷达设
备100的内部电路结构进行供电。

[0050] 在一种可选的方式中，请继续参阅图2，雷达设备100还包括第一天线板153和第二天线板154；发射天线151固定于第一天线板153，接收天线152固定于第二天线板154，第一
天线板153和第二天线板154位于隔离板160的相对两侧，隔离板160在发射天线151的发射
方向上凸出于发射天线151和接收天线152。

[0051] 其中，第一天线板153和第二天线板154可以是曲面板，当雷达设备的天线阵列为曲面相控阵时，发射天线151和接收天线152可以布置在曲面板上；第一天线板153和第二天
线板154还可以是平面板，当雷达设备的天线阵列为有源相控阵时，雷达设备的天线阵列需
要精确控制发射天线151中每个发射器的相位，则需要将发射天线151和接收天线152布置
在平面板上。

[0052] 图3示出了本申请实施例提供的第一天线板、第二天线板和隔离板之间的几种结构示意图。第一天线板153和第二天线板154位于隔离板160的相对两侧，可以是第一天线板
153和第二天线板154均不与隔离板160连接，如图3中的P1所示的第一天线板、第二天线板
和隔离板的布局，也可以是第一天线板153和第二天线板154均连接在隔离板160上，可以是
通过粘接的方式连接在隔离板160上，还可以是通过焊接的方式连接在隔离板160上，如图3
中的P2所示的第一天线板、第二天线板和隔离板的布局。

[0053] 为了进一步地避免发射天线151的信号未经目标物的反射而直接泄露到接收天线152处，设置隔离板160在发射天线151的发射方向上凸出于发射天线151和接收天线152，以
有效地对发射天线151的电磁波信号扩散到接收天线152的扩散路径进行阻断。

[0054] 为了提高生产效率、减少雷达设备100内部结构的复杂度，在一种可选的方式中，第一天线板153、第二天线板154和隔离板160一体成型。

[0055] 为了提高隔离板160对发射天线151的噪声信号的阻断效果，在一种可选的方式中，图3中的P3示出了一种第一子隔离板161固定于第一天线板153、第二子隔离板162固定
于第二天线板154的结构形态，请参阅图3中的P3，隔离板160包括第一子隔离板161和第二
子隔离板162，第一子隔离板161固定于第一天线板153，第二子隔离板162固定于第二天线
板154，第一子隔离板161和第二子隔离板162彼此相邻的一侧相连接。

[0056] 通过设置两个子隔离板可以更有效地阻断噪声信号，提高隔离效果；第一子隔离板161固定于第一天线板153，第二子隔离板162固定于第二天线板154，第一子隔离板161和
第二子隔离板162彼此相邻的一侧相连接，可以使雷达设备100易于组装，组装时仅需要连
接第一子隔离板161和第二子隔离板162，即可完成第一天线板153、第二天线板154、第一子
隔离板161和第二子隔离板162的组装，比连接第一天线板153、第二天线板154和隔离板160
更方便。

[0057] 在一种可选的方式中，第一子隔离板161和第一天线板153一体成型，第二子隔离板162和第二天线板154一体成型，这样可以提高生产、组装效率，以及减少雷达设备100内
部结构的复杂度。

[0058] 请继续参阅图3，图3中的P3进一步示出了第一子隔离板161和第一天线板153一体成型的结构形态、一种第二子隔离板162和第二天线板154一体成型的结构形态。其中，第一
子隔离板161和第二子隔离板162彼此相邻的一侧通过粘接的方式连接，也可以通过焊接的
方式连接，也可以通过螺纹连接、铆接等方式连接。

[0059] 在一种优选的方式中，隔离板160为金属材料以有效地对发射天线的电磁波信号扩散到接收天线的扩散路径进行阻断，进一步地，隔离板160为铜片板或者是铝片板，以降
低雷达设备100的生产成本。

[0060] 在一种优选的方式中，FPGA芯片110的型号为Zynq7100，PLL芯片120的型号为LMX2492，VCO芯片130的型号为CHC2442，TR芯片140的型号为AWMF‑0165，ADC芯片170的型号
为ADC3244，以降低雷达设备100的成本和功耗，提高雷达设备100的性能。

[0061] 本申请实施例通过FPGA芯片110、PLL芯片120、VCO芯片130、TR芯片140的T组件141和发射天线151形成雷达设备100的信号发射链路，通过接收天线152、TR芯片140的R组件
142、VCO芯片130、ADC芯片170和FPGA芯片110形成雷达设备100的信号接收链路，使得雷达
设备100内部的高度芯片化，使得到的雷达设备100的集成度高体积小、成本较低且功耗较
低；进一步地，在发射天线151和接收天线152之间设置隔离板160，以对发射天线151的电磁
波信号扩散到接收天线152的扩散路径进行阻断，使得便携式雷达设备可以高效地对目标
物进行监测。

[0062] 除了发射天线151处的信号会扩散到接收天线152处，严重干扰接收天线152处接收到的信号的质量外，雷达设备100内部的PLL芯片120的信号也会扩散到接收天线152处，
形成噪声信号，严重干扰接收天线152处接收到的信号的质量。

[0063] 为了进一步提高接收天线152处接收信号的信噪比，在一种可选的方式中，雷达设备100还包括位于雷达设备100内部的壳体180，PLL芯片120位于壳体180内部，接收天线152
位于壳体180外部。

[0064] PLL芯片120生成的调制信号为高频段的电磁波信号，也容易扩散到接收天线152处，因此，将PLL芯片120设置在壳体180的内部，将接收天线152设置在壳体180外部，以对
PLL芯片120的电磁波信号扩散到接收天线152的扩散路径进行阻断，从而使得便携式的雷
达设备100可以高效地对目标物进行监测。

[0065] 图4示出了本申请实施例提供的壳体的结构示意图，请参阅图4，PLL芯片120与FPGA芯片110、VCO芯片130通过连接线连接，壳体180开设有线材孔181，线材孔181与壳体
180内部连通，以供连接线穿过。

[0066] 壳体180将PLL芯片120封闭在内部，FPGA芯片110和VCO芯片130在壳体180的外部。连接PLL芯片120与FPGA芯片110、VCO芯片130的连接线可通过穿过壳体180上的线材孔181，
实现PLL芯片120与FPGA芯片110、VCO芯片130的电路连接。

[0067] 在一种优选的方式中，PLL芯片120、VCO芯片130和TR芯片140位于壳体180内部，接收天线152位于壳体180外部。

[0068] 雷达设备100的信号发射链路中的VCO芯片130和TR芯片140的电磁波信号也存在扩散到接收天线152处，形成噪声信号的可能，因此，可以设置PLL芯片120、VCO芯片130和TR
芯片140位于壳体180内部，接收天线152位于壳体180外部，以进一步提高接收天线152接收
到的信号的信噪比。

[0069] 为了降低雷达设备100的安装复杂度，在一种可选的方式中，FPGA芯片110、PLL芯片120、VCO芯片130、TR芯片140和ADC芯片170均位于壳体180内部，发射天线151、接收天线
152和隔离板160位于壳体180外部。

[0070] 在一种优选的方式中，雷达设备100还包括外壳，外壳对FPGA芯片110、PLL芯片120、VCO芯片130、TR芯片140、发射天线151、接收天线152、隔离板160、ADC芯片170以及壳体
180进行遮盖，以保护雷达设备100的内部结构不被外力(例如，移动过程中与其他物体的碰
撞)轻易损坏。

[0071] 为了进一步提高接收天线152接收到的信号的信噪比，图5示出了本申请又一实施例提供的雷达设备的结构示意图，请参阅图5，雷达设备100还包括信号衰减器190；TR芯片
140的R组件142通过信号衰减器190与VCO芯片130连接，以使接收波束经由信号衰减器190
的衰减后被VCO芯片130接收。

[0072] 接收天线152接收到的噪声信号不仅包括雷达设备100内部结构(发射天线151和PLL芯片120)泄露的电磁波信号，还包括地杂波信号。地杂波是指雷达设备100发射的射频
信号被地面上的非目标物体反射回的回波信号。这些回波信号并非来自我们希望监测的目
标物，而是由地面上的山脉、高楼、其他障碍物或自然现象(如大气波动、雨滴、飞鸟等)反射
产生的。地杂波的存在会对雷达信号的解析造成干扰，尤其是在雷达设备100执行低空警戒
任务，监测低空无人机时，问题尤为严重。由于低空无人机飞行高度较低，与地面物体之间
的距离较近，这些物体更容易反射雷达信号，从而产生大量的地杂波。

[0073] 地杂波的存在会降低接收到的信号的信噪比，增加噪声信号的比例，使得雷达设备100难以准确识别和跟踪无人机。此外，接收天线152接收到的地杂波可能不仅包括被反
射回的射频信号，还可能包括其他类型的信号，如无线电波、微波炉泄漏的信号，以及其他
电子设备的电磁辐射等。这些非期望信号会增加雷达设备100的信号接收链路的负担，使其
不仅要处理反射回的射频信号，还要处理这些额外的信号。如果信号量超出了雷达设备100
信号接收链路的处理能力，可能会导致信号接收链路的功能受损，甚至瘫痪，从而影响雷达
设备的整体性能。

[0074] 因此，在雷达设备100的信号接收链路设置信号衰减器190，具体地，请参阅图5，TR芯片140的R组件142通过信号衰减器190与VCO芯片130连接，以使接收波束经由信号衰减器
190的衰减后被VCO芯片130接收。

[0075] 本申请实施例通过在TR芯片140的R组件142与VCO芯片130之间设置信号衰减器190，不仅可以衰减地杂波信号，还可以衰减达设备100内部结构(发射天线151和PLL芯片
120)泄露的电磁波信号，从而避免雷达设备100的信号接收链路所要处理的信号过饱和的
情况，还提高了接收天线152接收到的信号的信噪比。

[0076] 图6示出了本申请实施例提供的雷达系统的结构示意图。如图6所示，雷达系统10包括上位机200和雷达设备100，雷达设备100可以是上述任意实施例中的雷达设备100；其
中，上位机200与雷达设备100之间通信连接，上位机200用于向雷达设备100发送指令以使
雷达设备100中的FPGA芯片110生成控制信号，雷达设备100用于将对目标物的监测结果发
送给上位机200。

[0077] 其中，上位机200可以是平板电脑、笔记本电脑或专用的显控设备。上位机200与雷达设备100之间可以通过有线网线、数据线进行有线通信连接；上位机200与雷达设备100之
间还可以是无线通信连接(例如蓝牙通信)，以提高雷达系统10的便携性。

[0078] 当需要对目标物进行监测的时候，上位机200生成监指令，监测指令包括雷达设备100执行监测任务所需的关键参数，例如，波形、波位排布、积累时间和工作频点。其中，波形
是指雷达设备100发射和接收的信号形状，可以是脉冲波形、连续波或其他特定的波形类
型；波位排布描述了波束在空间中的分布方式，用于指导天线阵列的波束形成；积累时间是
指对目标物进行持续监测的时间长度；工作频点是指雷达设备100的工作频率范围。上位机
200通过通信接口将监测指令发送给雷达设备100以使以确保雷达设备100能够有效地执行
监测任务，并返回相应的监测数据。

[0079] 雷达设备100的FPGA芯片110将接收的上位机200的监测指令转译为雷达设备100所需的具体参数信息，并将具体参数信息发送给雷达设备100中对应的芯片，以控制雷达设
备100的工作。

[0080] 通过雷达设备100的信号接收链路对回波信号进行处理，得到目标物的距离信息、速度信息、方位信息和高度信息，即为得到目标物的监测结果，雷达设备100将监测结果发
送给上位机200，以完成对目标物的监测。

[0081] 在一种优选的方式中，雷达系统10还包括固定设备，雷达设备100还包括安装部，雷达设备100通过安装部固定于固定设备。

[0082] 其中，固定设备用于支撑雷达设备100，通过增加雷达设备100的天线阵列距离地面的高度，以减少雷达设备100接收到的地杂波，从而提高雷达设备100接收到的信号的信
噪比。

[0083] 优选地，固定设备为三脚架，以进一步提高雷达系统10的便携性。

[0084] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依
然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进
行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术
方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。只要不存在结构冲突，
各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公
开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。