我目前正在开发一个系统，该系统需要一个精度约为 15 厘米、范围约为 50 米的射频测距仪。我对该领域的研究表明，我需要复杂而昂贵的电子设备，时钟频率接近 2GHz，才能达到我想要的精度。1 / (time for light to travel 15 CM). 那么，我的问题是，红外测距仪（用于爱好机器人的简单小工具）使用什么方法来实现它们在如此小的、便宜的包装中显示的厘米精度？他们使用的方法是否可以转化为射频来为我的项目提供动力？
背景信息：
我正在尝试将一架飞机定位在一个定义的框内以实现自动着陆（想想本土的 ILS 定位器）。所以，我目前正在考虑这里描述的系统，其中飞机有一个小型中继器来回传任何接收到的信号，以计算飞行时间范围。3 个地面信标排列成三角形，您有 X、Y、Z 坐标。显然，红外作为一种媒介已经过时了，因为系统需要在光天化日之下运行，超过 50 到 100 米。我考虑使用基于射频信号强度的测距仪（飞机上的信标，发射功率受到严格控制），但是在来自电机和控制系统的射频噪声以及我测试区域周围的树木和建筑物之间，我不认为这是在我要求的精度范围内工作。
我知道有两种方法，三种如果你用射频代替光。
图 1：带有 IR 发射器的简单电路，以小角度向测量设备的中心线发射短柱状脉冲。这反映了远程对象并稍微偏移了回来。捕获反射光，测量距中心线的距离，然后距离就是几何形状。
2：使用本地振荡器，产生几十兆赫兹的锯齿波。我们在三角形底部发射激光脉冲并触发采样并保持以捕获电压，当您使用跨阻放大器和光电二极管检测到反射时。
电压+脉冲计数与距离成正比。
光需要 50ns（大约）传播 15m 和 1000ns（大约）传播 300m。检测器需要一个本地振荡器，比如 2/50ns = 40MHz 我们需要 15cm 的精度，所以让我们把它设为 1 位。我们需要将每 15m 编码为一个锯齿波，其中有 100 x 15cm，我们需要一个能够以 40Mhz 采样的 7 位 ADC。
计数器需要能够以 40MHz 计数到 300/15 = 20 以实现全距离。实际距离受到接收器前端灵敏度、输出功率（安全问题）和快速（ish）二进制计数器上进位链问题的限制。
每个 15 厘米的时间间隔在时间和电压上都是分开的，因此捕获它应该不会造成问题。
最后一个组件是采样和保持。该电路需要校准以消除由采样和保持的触发延迟引起的误差。除此之外，没有任何组件是昂贵的。
尽可能使用非常快的计数器而不是锯齿，（这些确实存在）但会贵得多。
3：您可以用一个射频发射器代替激光器，一个定向天线+射频前端代替接收器，否则电路相同。（无线电和光以相同的速度传播）
4：通过使用 RF，您可以获得另一种方法，称为 CWFM，您可以使用锯齿波对传输的信号进行 FM 调制。接收到的信号与发送的信号混合，混频器的输出是距离的外差（频移表示），FM解调器可以将其转换为有意义的信号。
非常便宜的（范围可达几厘米）使用反射信号强度。它们基本上是单个封装中的 IR LED 和光电二极管。
更昂贵的使用三角测量，由一个 IR LED 和一个线性光电二极管阵列组成，前面有一个透镜。
我不认为这会转化为射频。