毫米波雷达概念

所谓的毫米波是无线电波中的一段，我们把波长为1～10毫米的电磁波称毫米波，它位于微波与远红外波相交叠的波长范围，因而兼有两种波谱的特点。毫米波的理论和技术分别是微波向高频的延伸和光波向低频的发展。

所谓的毫米波雷达，就是指工作频段在毫米波频段的雷达，测距原理跟一般雷达一样，也就是把无线电波（雷达波）发出去，然后接收回波，根据收发之间的时间差测得目标的位置数据。毫米波雷达就是这个无线电波的频率是毫米波频段。

毫米波雷达的特点

①在天线口径相同的情况下，毫米波雷达有更窄的波束（一般为毫弧度量级），可提高雷达的角分辨能力和测角精度，并且有利于抗电子干扰、杂波干扰和多径反射干扰等。

②由于工作频率高，可能得到大的信号带宽（如吉赫量级）和多普勒频移，有利于提高距离和速度的测量精度和分辨能力并能分析目标特征。

③天线口径和元件、器件体积小，宜于飞机、卫星或导弹载用。

毫米波雷达优缺点

优点：

与其他传感器系统比较，毫米波雷达有如下优点：

（1）高分辨率，小尺寸;由于天线和其他的微波元器件尺寸与频率有关，因此毫米波雷达的天线和微波元器件可以较小，小的天线尺寸可获得窄波束。

（2）干扰，大气衰减虽然限制了毫米波雷达的性能，但有助于减小许多雷达一起工作时的相互影响。

（3）与常常用来与毫米波雷达相比的红外系统相比，毫米波雷达的一个优点是可以直接测量距离和速度信息。

缺点：

（1）与微波雷达相比，毫米波雷达的性能有所下降，原因如下：

发射机的功率低;

波导器件中的损耗大

（2）与天气的关系很大，降雨时更为严重;

（3）在防空环境中，不可避免的会出现距离模糊和速度模糊;

（4）毫米波器件昂贵，不能大批量生产装备

毫米波雷达测速方式

毫米波雷达测速和普通雷达一样，有两种方式，一个基于dopler原理，就是当发射的电磁波和被探测目标有相对移动、回波的频率会和发射波的频率不同。通过检测这个频率差可以测得目标相对于雷达的移动速度。但是这种方法无法探测切向速度，第二种方法就是通过跟踪位置，进行微分得到速度。

毫米波雷达工作原理

毫米波测速雷达系统主要由高频头、预处理系统、终端系统和红外启动器等组成，其原理结构如图1所示。

毫米波振荡器产生毫米波（8mm）振荡，设其频率为f0，经隔离器加至环行器，再由天线定向辐射出去，并在空间以电磁波形式传播，当此电磁波在空间遇到目标（弹丸）时反射回来。如果目标是运动的，则反射回来的电磁波频率附加了一个与目标运动速度vr成正比的多普勒频率fd，使反向回波频率变为f0±fd（目标临近飞行取“+”，目标远离飞行取“%”），此回波被天线接收下来，经环行器加至混频器，在混频器中与经环行器泄漏的信号（作为本振信号）f0进行混频。混频器为非线性元件，其输出有多种和差频率，如fd，f0±fd，2f0±fd，…，等，经前置放大器选频得多普勒信号（频率为fd），再经长电缆（长50～100m）送至预处理系统的主放大器，主放大器附有自动增益控制与手动增益控制电路。手动增益用来调整放大器的总增益，自动增益控制用来增加放大器的动态范围。

内弹道测试一般不使用自动增益控制。自动增益控制只适于测试外弹道，因为外弹道测试时，为了避开枪口火焰等的干扰，应进行适当延迟才开始测试。

三、技术特点

1、安装维护便捷

道闸防砸雷达体积小、重量轻，可前装或后装在道闸机外壁，实时检测通过的车辆或行人。无需切割地面和单独配备立柱，安装和维护非常简便灵活，基本实现“零施工”。针对不同长度的道闸杆，可灵活设置雷达检测区域，调整适应不同感应距离。

2. 检测精度高

道闸防砸雷达工作频率高，方向性好，对目标检测精度高，可达到分米级。对不同类型车辆（包括轿车、大小客车、各型货车、铝材质车辆、摩托车）的检测概率优于 99.99%，对行人检测概率优于 99%。

3. 全天候工作

道闸防砸雷达工作频段为79GHz毫米波，具备穿透雨雪能力，产品外壳达到 IP-67 防水标准，在酷暑、暴雨、大雪、冰雹、雾霾等恶劣天气条下，也能昼夜连续工作。

4. 使用寿命长

道闸防砸雷达电子元器件均采用工业级标准，长时间连续工作不会导致产品性能下降。产品平均无故障时间大于18000小时，产品寿命逾5年。

5. 工作稳定度高

道闸防砸雷功耗低，能耗小于 2W，产品进行了专门散热设计，长时间工作不会产生高温。产品还进行抗干扰处理，确保雷达在复杂电磁环境下也能正常工作。

6. 电磁辐射小

道闸防砸雷达发射信号强度低，天线辐射功率仅为12.5 dbm，仅为普通手机辐射强度的1%，电磁辐射标准符合国家环保要求，对人体没有危害。

7. 供电便利

道闸防砸雷达采用9V-36V 直流供电，对电压波动范围适应性好，可直接由道闸机供电，无需采用单独供电装置。