毫米波雷达的工作原理,与红外线相比有什么优势呢?
毫米波雷达与光学雷达、红外线相比不受目标物体形状颜色的干扰,与超声波相比不受大气紊流的影响,因而具有稳定的探测性能,环境适应性好。
受天气和外界环境的变化的影响小,雨雪,灰尘,阳光都对其没有干扰;多普勒频移大,测量相对速度的精度提高。
雷达为利用无线电回波以探测目标方向和距离的一种装置,利用无线电探向与测距。毫米波,是工作在毫米波波段,波长在1 10mm之间的电磁波。毫米波的波长介于微波和厘米波之间,因此毫米波雷达兼有微波雷达和光电雷达的优点。
毫米波雷达具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点。与红外、激光、电视等光学雷达相比,飞睿 科技 毫米波雷达穿透雾、烟、灰尘的能力强,具有全天候全天时的特点。
毫米波和大多数微波雷达一激旦样,有波束的概念,也就是发射出去的电磁波是一个锥状的波束,而不像激光是一条线。这是因为这个波段的天线,主要以电磁辐射,而不是光粒子发射为主要方法。毫米波雷达可以对目标进行有无检测、测距、测速以及方位测量。
毫米波雷达基于多普勒效应原理。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。当目标向雷达天线靠近时,反射信号频率将高于发射机频率;反之,当目标远离天线而去时,反射信号频率将低于发射几率。
多普勒效应所形成的频率变化就被称作多普勒频移,它与相对速度V成正比,与振动的频率成反比。如此,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,也就是目标与雷达的相对速度。
根据发射脉冲和接收的时间差,可以测出目标的距离。同时用频率过滤方法检测目标的多普勒频率谱线,滤雀吵除干扰杂波的谱线,可使雷达从强杂波中分辨出目标信号。所以脉冲多普勒雷达比普通雷达的抗杂波干扰能力强,能探测出隐蔽在背景中的活动目标。
毫米波雷达有24GHz,77GHz等不同频率,其中24GHz毫米波雷达一般被安装在车侧方和后方,用于盲点检测,辅助停车系统等。
雷达的工作体制主要分为脉冲方式和连续波方式。连续波(CW)雷达是指发射连续波信号,主要用来测量目标的速度。
同时测量目标的距离,则需要对发射信号进行调制,例如对连续波的正弦波信号进行周期性的频率调制。而脉冲雷达发射的波形是矩形脉冲,按一定的或者交错的重复周期工作。
CW雷达传感器,应用多普勒效应原理,测量得出不同距离目标的的速度。它向给定的目标发射微波信号,然后分析反射回来的信号的频率变化,发射频率和反射回来的频率的差异,可以精确测量出目标相对于雷达的运动速度等信息。
FMCW雷达传感器,发射波为调频连续波,其频率随时间按照三角波规律变化。雷达接收的回波的频率与发射的频率变化规律相同,都是三角波规律,只是有一个时间差,利用这个微小的时间差可计算出目标距离。
随着当今世界微波固态器件的发展,利用连续波雷达能使雷达更为简单,其原因在于连续波雷达的发射机无需高压,并且调制信号可以多样化,这在相同体积和重量下有利于发射机的提高。
连续波雷达可以做到体积小、重量轻、发射机容易实现而且馈线损耗也较低。市场需求能够促进技术发展,飞睿 科技 毫米波雷达逐渐走进安防领域。随着技术的进步,器件成本的下降,毫米波雷达用于安防已不是问题。
利用窄脉冲或宽带调频信号获取目标的详细结构特征;毫米波雷达工作,容易克服相互干扰;距离分辨率高,易于获得准确的目标跟踪和识别能力。
多普勒频率高,对慢速目标和振动目标具有良好的明岁扰检测识别能力;易于使用目标多普勒频率特性进行目标特征识别。
新型毫米波安防雷达采FMCW技术,实现了对监测区内空间无任何间断全程覆盖,具有体积小、重量轻、可靠性高以及距离盲区小、无速度盲点、高距离分辨力、良好的抗干扰性能等优点。
与红外对射系统相比,安防雷达提供的是一个具有一定高度和厚度的连续的毫米波雷达墙,没有钻越和跳越的可能。安防雷达不仅能对侵入目标进行定位,而且可以获取监控场景内移动物体的速度、方向、距离、角度信息, 24小时无间隙监测。
同时可与具有同步变焦激光补光灯的高速球型摄像机配合,可以实现目标跟踪,不仅可定位入侵点位,且能够获得很好的图像信息,便于安保人员做出快速响应,从而避免事故发生。
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毫米波雷达利用高频电磁波(通常在30 GHz至300 GHz之间的范围内)进行测量。它发送出一束电磁波,这些波会被目标备缺振物体反射回来。接收器接收这些反射波,并计算出目标物体与雷达之间的距离和速度早旦等信360问答息。
毫米波雷达的测量原理作程待井答破呀生迫主要包括以下几个步骤:
1.发射电磁波:毫米波雷达通过天线向目标物体发送高频电磁波。
2.接收反射波:目标物体会反射部分电磁波,这些反射波是妈了设将被接收器捕获。
3.计算距离:通过测量电磁波的传播时间和速度,可以计算出目标物毫宗体与雷达之间的距离。
流儿继己促减处害伟离助4.计算速度:通过举块突慢校测量反射波的频率变化,可以计算出目标物体的速度。
毫米波雷达的测量很虽胞顶原理相对简辩孙单,但需要高精度的电子元件和边于眼精确的信号处理技术来保证测量结果的准确性和稳定性。其应用广泛,可以用于测量气候、空气质陆灶扰量、交通和构孔修止安己装末界安保等方面。
毫米波是什么?应用场域在哪里?
通常卫星通讯、卫星定位、雷达与微波通讯大致采用频率 1~100GHz 的电磁波,而频率 30~300GHz(相当于波长 1~10mm)的电磁波,就称为“毫米波”,因此以上这些通讯方式都会利用到毫米波的频段。
无线通讯的最大讯号频宽大约是载波频率的 5% 左右,代表载波频率越高,可实现的讯号频宽也越大。像 4G-LTE 频段最高频率的载波在 2GHz 上下,可用频宽就只有 100MHz。因此,如果未来 5G 使用毫米波频段,频宽便能轻松翻涨 10 倍,传输速率将巨幅提升。日前是德科技(Keysight)也与国研院芯片中心达成合作,以“毫米波前端电路系统技术”搭配是德科技的 5G 基频讯号验证数据库软件,供台湾学界 5G 毫米波射频前端技术教学及研究使用,加速实现 5G 技术。
除了次世代移动通讯以外,毫米波在消费与商业领域的应用上也潜力无穷,包括无线感测器网络、机场安检扫描等等,都能带动毫米波领域的进一步研究与需求成长。
由于毫米波能提供无线通讯网络中高频讯号的测试、滤波和传输,也可应用在军事国防与航太方面,效能优于传统微波或红外线感测技术。如装设在飞机或是卫星上的毫米波雷达,就能进行防碰撞预警感测、自主巡航控制、机器人视觉、空中防御监测等功能。毫米波成像则能够探测隐匿物品,如地底下或衣物掩蔽下的武器、炸药或毒品等等。