毫米波雷达 毫米波雷达适用于哪里?毫米波雷达发展历史

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发布时间: 2020-12-29 00:37:04
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毫米波雷达是以毫米波工作的雷达。通常毫米波是指30 ~ 30~300GHz(波长1 ~ 10 mm)的频域。毫米波的波长介于微波和厘米波段之间,因此毫米波雷达具有微波雷达和光电雷达的一些优点。与厘米波段导引头相比,毫米波导引头具有体积小、重量轻、分辨率在空之间的特点。与红外、激光、电视等光学导引头相比,毫米波导引头具有较强的穿透雾、烟、尘的能力,具有全天候(除暴雨外)全天时的特点。此外,毫米波导引头的抗干扰和反隐身能力也优于其他微波导引头。毫米波雷达可以分辨识别非常小的目标,可以同时识别多个目标;它具有成像能力,体积小,机动性和隐蔽性好,战场生存能力强

毫米波雷达的发展始于20世纪40年代。用于机场交通管制和海上导航的毫米波雷达(工作波长约8毫米)出现于20世纪50年代,表现出高分辨率、高精度和天线孔径小等优点。然而,由于技术上的困难,毫米波雷达的发展一度受到限制。这些技术难点如下:随着工作频率的增加,电源的输出功率和效率降低,接收机混频器和传输线的损耗增加。20世纪70年代中期以后,毫米波技术有了很大的进步,成功研制出了一些较好的电源:雪崩管(见雪崩二极管)、耿氏振荡器(见电子转移器件)等固态器件;磁控管、行波管、速调管、扩展相互作用振荡器、返波振荡器、回旋管等热电子器件。雪崩管多用作脉冲工作的固态电源,峰值功率可达5 ~ 15瓦(95 GHz)。磁控管可作为大功率脉冲电源,峰值功率1 ~ 6 kW (95 GHz)或1 kW (140 GHz),效率10%左右。回旋管是一种新型的微波和毫米波振荡器或放大器,可以提供毫米波波段的兆瓦级峰值功率。在低噪声混频器方面,肖特基二极管(见晶体二极管和肖特基结)混频器已在毫米波频段得到应用。在100 GHz范围内,低噪声混频器的噪声温度可以低至500K(非制冷)或100K(制冷)。此外,高增益天线、集成电路和鳍波导技术也有所发展。自20世纪70年代末以来,毫米波雷达已经应用于许多重要的民用和军用系统,如近程高分辨率防御空系统、导弹制导系统、目标测量系统等。

中国是世界上最大的汽车生产国和消费国。2017年,中国汽车市场已达到2.17亿辆,未来将以近2000万辆的年增长率快速发展。中国汽车市场占全球汽车销量的30%以上,但ADAS的份额明显低于30%。随着消费结构的升级和中产阶级购车需求的增加,未来基于毫米波雷达的ADAS需求将会爆炸。据国内工业机构调查,2015年国内汽车毫米波雷达销量约为180万部,2017年约为250万部。主要应用是盲点检测和提醒后方车辆的近程雷达(24Ghz),每辆车需要两个。2017年,中国汽车销量为2887.9万辆,预计这一规模的销量将保持一段时间。如果中国每年汽车销量的15%配备汽车毫米波雷达,估计中国每年对毫米波雷达的需求将接近900万,加上售后市场的3亿库存,即使只有每年装机容量的0.5%,中国每年对汽车毫米波雷达的需求也将超过1000万。

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