毫米波雷達的特性及應用

• • 毫米波雷達的起源
  • 毫米波雷達的特性
  • • 優(yōu)點
    • 缺點
  • 毫米波雷達的應用
  • 結語

毫米波雷達是指工作頻率在30-300 GHz的雷達。毫米波是微波（300 MHz-300 GHz）的一個子頻段，其雷達探測原理與普通雷達一樣，通過發(fā)射電磁波對目標進行照射并接收其反射波及回波，經過對比處理，由此獲得目標的距離、速度、方位、高度等信息。

毫米波雷達的起源

20世紀五六十年代，軍方首次利用小型高增益高頻天線，為飛機研制毫米波雷達。這項新技術很快被大氣科學家用于研究云層和降水，但早期雷達僅限于簡單的后向散射測量，并受到硬件問題的困擾。此后此項技術仍被持續(xù)研發(fā)，隨時間發(fā)展，毫米波雷達的變化主要體現在：從近程到遠程，測量精度越來越高，從最早的測速、測距，到現在可以實現測速、測距、測角，以及未來可以實現分辨率更高，可以形成比較粗略的圖像。

毫米波雷達的特性

優(yōu)點

1.高精度和分辨率：在較小口徑天線下，毫米波雷達可產生得較窄的波束和方向性，易于雷達獲得較高的空間分辨力和跟蹤精度，且其受地雜波和多徑效應的影響較小，雷達低空跟蹤性能強。
2.較寬的工作頻帶：由于其具有較寬的工作頻帶，其適用于多種寬帶信號的處理，再加上窄波束的特性，在信息方面便于實現良好的電子對抗和低截獲率。
3.高多普勒效應頻率：具有較強的測速能力，對煙、灰塵，霧和干雪有較強的穿透能力，可保證此天氣情況下穩(wěn)定的探測能力。
4.高抗影身性能：由于目前飛機的隱形材料是主要針對厘米波的，且由于毫米波波段的電磁散射對目標幾何形狀和構成等細節(jié)較為敏感，其對區(qū)域成像和目標監(jiān)視具備較高的分辨率，因此毫米波探測的發(fā)現概率較高。

缺點

自由空間的毫米波傳播特性表明，水分子等對毫米波的傳播具有較高的吸收性，不利于毫米波， 特別是短毫米波的傳播。因此毫米波雷達在高潮濕環(huán)境下探測精度較差。同時受到頻段損耗的直接制約，無法感知行人。

毫米波雷達的應用

1.智能汽車
目前市場使用的車載毫米波雷達按照頻率可分為兩種：24GHz毫米波雷達和77GHz毫米波雷達。24GHz毫米波雖嚴格意義上不屬于毫米波，但卻是最早出現的車載雷達。目前，車載24 GHz雷達主要是用于100 m以內的中短距離探測功能， 如變道輔助LCA、盲點檢測BSD等。77GHz毫米波雷達則主要用于實現自適應巡航系統(tǒng)ACC。
毫米波雷達和激光雷達互有優(yōu)劣，是實現自動駕駛技術的重要組成部分。
2.毫米波氣象雷達
毫米波氣象雷達由于受水分子等的影響，更多地用于云的探測，包括云厚、云高、云底、云量等宏觀參數探測，也包括云粒子大小、濃度、滴譜分布、冰與液態(tài)水含量等微觀參數探測。我國自2006年以來在毫米波氣象雷達研究和開發(fā)方面也取得一系列重要成果，相繼研制出Ka波段和Ｗ波段地基毫米波氣象雷達以及Ｗ波段機載毫米波氣象雷達等。此外，毫米波氣象雷達也在我國部分機場投入使用，從而獲得更高精度的天氣預報
3.其他
毫米波雷達在軍事中也應用廣泛，比如導彈制導，火炮控制與追蹤，雷達測量等。

結語

從目前來看，毫米波雷達具有明顯的優(yōu)缺點，應用領域廣泛且有較強的發(fā)展空間。同時，其與激光雷達等其他技術的結合，將會大幅提高其發(fā)展空間及應用深度。雖然從整體上看，毫米波雷達行業(yè)核心技術仍被國外企業(yè)掌控，但近幾年國內部分廠商已逐步突破核心技術。毫米波雷達國產化即將實現。
[1]: http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CJFQ&dbname=CJFDLAST2018&filename=QCJS201808011&uid=WEEvREdxOWJmbC9oM1NjYkZCbDZZZ21kRXFPdFRMTWlJV3N5Zko5ZmlxWGo=$R1yZ0H6jyaa0en3RxVUd8df-oHi7XMMDo7mtKT6mSmEvTuk11l2gFA!!&v=MDk2OTExVDNxVHJXTTFGckNVUkxLZVp1Um1GeTNnVnIvQU5DN0JmYkc0SDluTXA0OUVaWVI4ZVgxTHV4WVM3RGg=
[2]: https://baike.baidu.com/item/毫米波雷達/8095774?fr=aladdin
[3]: http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CJFQ&dbname=CJFDTEMP&filename=QCDQ201810016&v=MTU2MDFDN1BmN0c0SDluTnI0OUVZb1I4ZVgxTHV4WVM3RGgxVDNxVHJXTTFGckNVUkxLZVp1Um1GeUhoVWJ6SU4=
[4]: http://www.elecfans.com/d/721875.html
[5]: http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CJFQ&dbname=CJFDTEMP&filename=NJHK201805001&v=MjAwOTBSbUZ5SGhXci9LS3lmRFpiRzRIOW5NcW85RlpZUjhlWDFMdXhZUzdEaDFUM3FUcldNMUZyQ1VSTEtlWnU=
[6]:https://www.ednchina.com/news/20170803auto.html

總結

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