毫米波雷達(dá)的特性及應(yīng)用

• • 毫米波雷達(dá)的起源
  • 毫米波雷達(dá)的特性
  • • 優(yōu)點(diǎn)
    • 缺點(diǎn)
  • 毫米波雷達(dá)的應(yīng)用
  • 結(jié)語(yǔ)

毫米波雷達(dá)是指工作頻率在30-300 GHz的雷達(dá)。毫米波是微波（300 MHz-300 GHz）的一個(gè)子頻段，其雷達(dá)探測(cè)原理與普通雷達(dá)一樣，通過(guò)發(fā)射電磁波對(duì)目標(biāo)進(jìn)行照射并接收其反射波及回波，經(jīng)過(guò)對(duì)比處理，由此獲得目標(biāo)的距離、速度、方位、高度等信息。

毫米波雷達(dá)的起源

20世紀(jì)五六十年代，軍方首次利用小型高增益高頻天線，為飛機(jī)研制毫米波雷達(dá)。這項(xiàng)新技術(shù)很快被大氣科學(xué)家用于研究云層和降水，但早期雷達(dá)僅限于簡(jiǎn)單的后向散射測(cè)量，并受到硬件問(wèn)題的困擾。此后此項(xiàng)技術(shù)仍被持續(xù)研發(fā)，隨時(shí)間發(fā)展，毫米波雷達(dá)的變化主要體現(xiàn)在：從近程到遠(yuǎn)程，測(cè)量精度越來(lái)越高，從最早的測(cè)速、測(cè)距，到現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)測(cè)速、測(cè)距、測(cè)角，以及未來(lái)可以實(shí)現(xiàn)分辨率更高，可以形成比較粗略的圖像。

毫米波雷達(dá)的特性

優(yōu)點(diǎn)

1.高精度和分辨率：在較小口徑天線下，毫米波雷達(dá)可產(chǎn)生得較窄的波束和方向性，易于雷達(dá)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(yīng)的影響較小，雷達(dá)低空跟蹤性能強(qiáng)。
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(hào)的處理，再加上窄波束的特性，在信息方面便于實(shí)現(xiàn)良好的電子對(duì)抗和低截獲率。
3.高多普勒效應(yīng)頻率：具有較強(qiáng)的測(cè)速能力，對(duì)煙、灰塵，霧和干雪有較強(qiáng)的穿透能力，可保證此天氣情況下穩(wěn)定的探測(cè)能力。
4.高抗影身性能：由于目前飛機(jī)的隱形材料是主要針對(duì)厘米波的，且由于毫米波波段的電磁散射對(duì)目標(biāo)幾何形狀和構(gòu)成等細(xì)節(jié)較為敏感，其對(duì)區(qū)域成像和目標(biāo)監(jiān)視具備較高的分辨率，因此毫米波探測(cè)的發(fā)現(xiàn)概率較高。

缺點(diǎn)

自由空間的毫米波傳播特性表明，水分子等對(duì)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(dá)在高潮濕環(huán)境下探測(cè)精度較差。同時(shí)受到頻段損耗的直接制約，無(wú)法感知行人。

毫米波雷達(dá)的應(yīng)用

1.智能汽車
目前市場(chǎng)使用的車載毫米波雷達(dá)按照頻率可分為兩種：24GHz毫米波雷達(dá)和77GHz毫米波雷達(dá)。24GHz毫米波雖嚴(yán)格意義上不屬于毫米波，但卻是最早出現(xiàn)的車載雷達(dá)。目前，車載24 GHz雷達(dá)主要是用于100 m以內(nèi)的中短距離探測(cè)功能， 如變道輔助LCA、盲點(diǎn)檢測(cè)BSD等。77GHz毫米波雷達(dá)則主要用于實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)巡航系統(tǒng)ACC。
毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)互有優(yōu)劣，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛技術(shù)的重要組成部分。
2.毫米波氣象雷達(dá)
毫米波氣象雷達(dá)由于受水分子等的影響，更多地用于云的探測(cè)，包括云厚、云高、云底、云量等宏觀參數(shù)探測(cè)，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(shù)探測(cè)。我國(guó)自2006年以來(lái)在毫米波氣象雷達(dá)研究和開(kāi)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(dá)以及Ｗ波段機(jī)載毫米波氣象雷達(dá)等。此外，毫米波氣象雷達(dá)也在我國(guó)部分機(jī)場(chǎng)投入使用，從而獲得更高精度的天氣預(yù)報(bào)
3.其他
毫米波雷達(dá)在軍事中也應(yīng)用廣泛，比如導(dǎo)彈制導(dǎo)，火炮控制與追蹤，雷達(dá)測(cè)量等。

結(jié)語(yǔ)

從目前來(lái)看，毫米波雷達(dá)具有明顯的優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛且有較強(qiáng)的發(fā)展空間。同時(shí)，其與激光雷達(dá)等其他技術(shù)的結(jié)合，將會(huì)大幅提高其發(fā)展空間及應(yīng)用深度。雖然從整體上看，毫米波雷達(dá)行業(yè)核心技術(shù)仍被國(guó)外企業(yè)掌控，但近幾年國(guó)內(nèi)部分廠商已逐步突破核心技術(shù)。毫米波雷達(dá)國(guó)產(chǎn)化即將實(shí)現(xiàn)。
[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(dá)/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(jié)

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