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毫米波雷達概念

　　所謂的毫米波是無線電波中的一段，我們把波長為1～10毫米的電磁波稱毫米波,，它位于微波與遠紅外波相交疊的波長范圍,，因而兼有兩種波譜的特點。毫米波的理論和技術(shù)分別是微波向高頻的延伸和光波向低頻的發(fā)展,。

　　所謂的毫米波雷達,，就是指工作頻段在毫米波頻段的雷達，測距原理跟一般雷達一樣,，也就是把無線電波（雷達波）發(fā)出去,，然后接收回波，根據(jù)收發(fā)之間的時間差測得目標(biāo)的位置數(shù)據(jù),。毫米波雷達就是這個無線電波的頻率是毫米波頻段,。

　　毫米波雷達的特點

　　①在天線口徑相同的情況下,，毫米波雷達有更窄的波束（一般為毫弧度量級）,，可提高雷達的角分辨能力和測角精度，并且有利于抗電子干擾,、雜波干擾和多徑反射干擾等,。

　　②由于工作頻率高,，可能得到大的信號帶寬（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分辨能力并能分析目標(biāo)特征。

　?、厶炀€口徑和元件,、器件體積小,，宜于飛機,、衛(wèi)星或載用。

　　毫米波雷達優(yōu)缺點

　　優(yōu)點：

　　與其他傳感器系統(tǒng)比較,，毫米波雷達有如下優(yōu)點：

　?。?）高分辨率，小尺寸;由于天線和其他的微波元器件尺寸與頻率有關(guān),，因此毫米波雷達的天線和微波元器件可以較小,，小的天線尺寸可獲得窄波束。

　?。?）干擾,，大氣衰減雖然限制了毫米波雷達的性能，但有助于減小許多雷達一起工作時的相互影響,。

　?。?）與常常用來與毫米波雷達相比的紅外系統(tǒng)相比,，毫米波雷達的一個優(yōu)點是可以直接測量距離和速度信息。

　　缺點：

　?。?）與微波雷達相比,，毫米波雷達的性能有所下降，原因如下：

　　發(fā)射機的功率低;

　　波導(dǎo)器件中的損耗大

　?。?）與天氣的關(guān)系很大,，降雨時更為嚴(yán)重;

　　（3）在防空環(huán)境中,，不可避免的會出現(xiàn)距離模糊和速度模糊;

　?。?）毫米波器件昂貴，不能大批量生產(chǎn)裝備

　　毫米波雷達測速方式

　　毫米波雷達測速和普通雷達一樣,，有兩種方式,，一個基于dopler原理，就是當(dāng)發(fā)射的電磁波和被探測目標(biāo)有相對移動,、回波的頻率會和發(fā)射波的頻率不同,。通過檢測這個頻率差可以測得目標(biāo)相對于雷達的移動速度。但是這種方法無法探測切向速度,，第二種方法就是通過跟蹤位置,，進行微分得到速度。

　　毫米波雷達工作原理

　　毫米波測速雷達系統(tǒng)主要由高頻頭,、預(yù)處理系統(tǒng),、終端系統(tǒng)和紅外啟動器等組成，其原理結(jié)構(gòu)如圖1所示,。

　　毫米波振蕩器產(chǎn)生毫米波（8mm）振蕩,，設(shè)其頻率為f0，經(jīng)隔離器加至環(huán)行器,，再由天線定向輻射出去,，并在空間以電磁波形式傳播，當(dāng)此電磁波在空間遇到目標(biāo)（彈丸）時反射回來,。如果目標(biāo)是運動的,，則反射回來的電磁波頻率附加了一個與目標(biāo)運動速度vr成正比的多普勒頻率fd，使反向回波頻率變?yōu)閒0±fd（目標(biāo)臨近飛行取“+”,，目標(biāo)遠離飛行取“%”）,，此回波被天線接收下來，經(jīng)環(huán)行器加至混頻器,，在混頻器中與經(jīng)環(huán)行器泄漏的信號（作為本振信號）f0進行混頻,。混頻器為非線性元件，其輸出有多種和差頻率,，如fd,，f0±fd，2f0±fd,，…,，等，經(jīng)前置放大器選頻得多普勒信號（頻率為fd）,，再經(jīng)長電纜（長50～100m）送至預(yù)處理系統(tǒng)的主放大器,，主放大器附有自動增益控制與手動增益控制電路。手動增益用來調(diào)整放大器的總增益,，自動增益控制用來增加放大器的動態(tài)范圍,。

　　內(nèi)彈道測試一般不使用自動增益控制。自動增益控制只適于測試外彈道,，因為外彈道測試時,，為了避開槍口火焰等的干擾，應(yīng)進行適當(dāng)延遲才開始測試,。

　　毫米波測速雷達系統(tǒng)主要由高頻頭,、預(yù)處理系統(tǒng)、終端系統(tǒng)和紅外啟動器等組成,，其原理結(jié)構(gòu)如圖1所示,。

　　毫米波振蕩器產(chǎn)生毫米波（8mm）振蕩，設(shè)其頻率為f0,，經(jīng)隔離器加至環(huán)行器,，再由天線定向輻射出去，并在空間以電磁波形式傳播,，當(dāng)此電磁波在空間遇到目標(biāo)（彈丸）時反射回來,。如果目標(biāo)是運動的，則反射回來的電磁波頻率附加了一個與目標(biāo)運動速度vr成正比 的多普勒頻率fd,，使反向回波頻率變?yōu)閒0±fd（目標(biāo)臨近飛行取“+” ,，目標(biāo)遠離飛行取“%”），此回波被天線接收下來,，經(jīng)環(huán)行器加至混頻器,，在混頻器中與經(jīng)環(huán)行器泄漏的信號（作為本振信號）f0進行混頻,?；祛l器為非線性元件，其輸出有多種和差頻率,，如fd,，f0±fd，2f0±fd，…,，等,，經(jīng)前置放大器選頻得多普勒信號（頻率為fd），再經(jīng)長電纜（長50～100m）送至預(yù)處理系統(tǒng)的主放大器,，主放大器附有自動增益控制與手動增益控制電路,。手動增益用來調(diào)整放大器的總增益，自動增益控制用來增加放大器的動態(tài)范圍,。

　　內(nèi)彈道測試一般不使用自動增益控制,。自動增益控制只適于測試外彈道，因為外彈道測試時,，為了避開槍口火焰等的干擾,，應(yīng)進行適當(dāng)延遲才開始測試。