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僅需10S帶您了解毫米波雷達傳感器原理應(yīng)用，所謂毫米波是無線電波的一部分。我們稱波長為1~10毫米的電磁波為毫米波。它位于微波和遠紅外波的波長范圍內(nèi)，因此具有兩種波譜特性。毫米波的理論和技術(shù)是微波向高頻的延伸和光波向低頻的發(fā)展。
所謂毫米波雷達傳感器，是指工作頻段在毫米波頻段的雷達，測距原理與普通雷達相同，即發(fā)送無線波（雷達波），然后接收回波，根據(jù)收發(fā)之間的時差測量目標(biāo)位置數(shù)據(jù)，毫米波雷達是無線電波頻率為毫米波頻段。
由于毫米波的波長介于厘米波和光波之間，因此毫米波具有微波制導(dǎo)和光電制導(dǎo)的優(yōu)點。與厘米波導(dǎo)頭相比，毫米波導(dǎo)頭體積小、質(zhì)量輕、空間分辨率高的特點。與激光紅外與電視等光學(xué)導(dǎo)頭相比，毫米波導(dǎo)頭穿透霧、煙、粉塵能力強，具有全天候的特點，此外毫米波導(dǎo)引頭的抗干擾性能也很強。毫米波雷達是測量被測物體的相對距離.現(xiàn)對速度.隨著雷達技術(shù)的發(fā)展和進步，毫米波雷達傳感器開始應(yīng)用于汽車電子電子產(chǎn)品中、無人機、智能交通等領(lǐng)域。
一、毫米波雷達的特性
1.頻帶極寬，目前使用的24G、77G這兩個大氣窗口的可用帶寬大于10G，適用于各種寬帶信號處理；
2.可在小天線孔徑下獲得窄波束，方向性好，空間分辨率高，跟蹤精度高；
3.多普勒帶寬高，多普勒效應(yīng)明顯，多普勒分辨率好，測速精度高；
4.地面雜波和多徑效應(yīng)影響小，跟蹤性能好；
5.毫米波散射特性對目標(biāo)形狀的細(xì)節(jié)敏感，可以提高多目標(biāo)識別和目標(biāo)識別的能力和成像質(zhì)量；
6.由于毫米波雷達傳感器以窄波束發(fā)射，截獲性能低，抗電子干擾性能好；
7.毫米波有穿透煙.灰塵和霧的能力天候工作。
二、毫米波雷達傳感器測距的優(yōu)點
1.高精度抗干擾
與微波相比，毫米波體積小、質(zhì)量輕，空間分辨率高。當(dāng)天線直徑相同時，毫米波雷達具有較窄的波束（一般為毫弧度級），可提高雷達的角分辨率和角測量精度，有利于抗電子干擾、雜波干擾和多徑反射干擾。
2.全天候全天候
與紅外、激光等光學(xué)相比，毫米波導(dǎo)頭穿透霧、煙、粉塵能力強，具有全天候的特點。
3.高分辨率多目標(biāo)
由于工作頻率高，可獲得大信號帶寬（如吉赫量級）和多普勒頻移，有利于提高距離和速度的測量精度和辨別能力，分析目標(biāo)的細(xì)節(jié)特征。同時，毫米波雷達可以識別小目標(biāo)和多個目標(biāo)，因此具有很強的空間辨別和成像能力。
4.敏感高誤報低
系統(tǒng)敏感性高，誤報率低，不易受到外界電磁噪聲的干擾。
5.高頻低功率
發(fā)射頻率較高，發(fā)射功率較低。
6.可測速可測距
采用FMCW調(diào)頻連續(xù)波可以同時測量多個目標(biāo)的距離和速度，并可以連續(xù)跟蹤目標(biāo)，即使是靜止目標(biāo)也可以保持跟蹤不丟失。
三、毫米波雷達傳感器的工作原理
以車載毫米波雷達為例，雷達通過天線向外發(fā)射毫米波，接收目標(biāo)反射信號，快速準(zhǔn)確地獲取車身周圍的物理環(huán)境信息（如汽車與其他物體之間的相對距離、相對速度、角度、運動方向等)，然后根據(jù)被發(fā)現(xiàn)的物體信息進行目標(biāo)跟蹤和識別分類，然后結(jié)合車身動態(tài)信息進行數(shù)據(jù)集成，通過中央處理單元(ECU)進行智能處理。做出合理決策后，以聲處理。.通知或警告覺等方式告知或警告駕駛員，或及時主動干預(yù)汽車，確保駕駛過程的安全性和舒適性，降低事故發(fā)生的概率。
1.位置
毫米波雷達傳感器通過發(fā)射天線發(fā)射相應(yīng)波段的方向性毫米波。當(dāng)毫米波遇到障礙物目標(biāo)時，通過接收天線接收反射的毫米波。根據(jù)毫米波的波段，通過公式計算毫米波在途中的飛??時間，結(jié)合前車的行駛速度和車輛的行駛速度因素，可以知道毫米波雷達)與目標(biāo)的相對距離，也可以知道目標(biāo)的位置。
2.速度
此外，根據(jù)多普勒效應(yīng)，毫米波雷達的頻率變化，車與目標(biāo)的相對速度密切相關(guān)。根據(jù)反射毫米波頻率的變化，我們可以知道前方實時跟蹤的障礙物目標(biāo)與該車相比的相對運動速度。因此，當(dāng)傳感器發(fā)出安全距離報警時，如果該車?yán)^續(xù)加速、或者前監(jiān)測目標(biāo)減速、或者當(dāng)前監(jiān)測目標(biāo)靜止時，毫米波反射回波的頻率會越來越高，反之亦然。
3.方位角
關(guān)于監(jiān)測目標(biāo)的方位角測量，毫米波雷達傳感器的探測原理是：通過毫米波雷達發(fā)射天線發(fā)射毫米波后，通過毫米波雷達平行接收天線，通過收到同一監(jiān)測目標(biāo)反射的毫米波相位差，計算監(jiān)測目標(biāo)的方位角、位置、速度和方位角監(jiān)測是毫米波雷達的優(yōu)點。結(jié)合毫米波雷達強大的抗干擾能力，可全天候穩(wěn)定工作。因此，毫米波雷達被選為汽車的核心傳感技術(shù)。
簡而言之，毫米波雷達是一種難以替代的傳感器，全天候工作狀態(tài)是大的優(yōu)勢。其速度測量、距離測量的精度遠高于視覺傳感器，比激光雷達更好。但總的來說，這并不沖突，因為未來將走向整合的趨勢，特別是對于自動駕駛，毫無疑問，這三個傳感器將相互整合。
四、毫米波雷達傳感器的主要應(yīng)用
1.制導(dǎo)雷達：目前在毫米波段選擇火控雷達的主要原因是提高了探測能力、降低雷達體積，減輕重量和體積，便于集成。
2.目標(biāo)檢測雷達：主要通過機械/電子波束掃描實現(xiàn)觀測區(qū)目標(biāo)距離.探測速度和角度，配備相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理單元，散射特性）、跟蹤和預(yù)測(kalman濾波、粒子濾波等)。
3.毫米波對地觀測雷達，主要是毫米波合成孔徑雷達(SyntheticApertureRadar,SAR),這類雷達主要實現(xiàn)地面成像觀測，獲取地面區(qū)域SAR圖像。
4.毫米波近距離探測雷達，主要實現(xiàn)2米以內(nèi)目標(biāo)的二維或三維成像檢測。目前，該系統(tǒng)的波段為30~37.5GHz，以及94~200GHz或者THz有所有的波段。例如，目前美國機場的人體安全檢查三維掃描雷達，用毫米波代替X射線，實現(xiàn)人體衣服的內(nèi)部.皮膚外目標(biāo)檢測成像，加強安全；通過35GHz波段雷達或94GHz以及THz波段雷達實現(xiàn)了一些特殊材料的無損三維檢測。
5.汽車?yán)走_，在汽車上安裝雷達傳感器，實現(xiàn)汽車防撞、自動泊車、行人檢測等，目前主流汽車?yán)走_為24GHz雷達，但僅限于頻段控制、射電天文5Km波段雷達不允許使用和自身體積大(主要是天線體積大)等原因，目前77GHz汽車?yán)走_正在逐產(chǎn)品化，并配備了一些高端汽車，77GHz汽車?yán)走_的主要優(yōu)點是分布頻段較寬，距離分辨率較高，體積較24GHz雷達小，目標(biāo)探測能力強，但77GHz雷達的生產(chǎn)加工工藝要求較高，但目前，這個問題已不再是行業(yè)壁壘。
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