Leiterplatte Blog - Vor- und Nachteile des Millimeterwellenradars

Millimeterwellenradar ist ein Radarsystem, das Millimeterwellenlängen (30-300 GHz) zum Scannen (oder Bildgebung) verwendet, um Informationen über ein Zielobjekt in speziellen Umgebungen, wie solchen mit Störungen, zu suchen, zu lokalisieren und zu verfolgen. Das Millimeterwellenradar sendet einen Strahl von Mikrowellenpulsen, strahlt sie in Richtung auf ein oder mehrere Ziele und verarbeitet die zurückgegebenen Signale, um Zielobjekte zu erkennen, zu verfolgen und abzubilden.

Das Arbeitsprinzip des Millimeterwellenradars besteht darin, die Eigenschaften von Millimeterwellen zu verwenden, um Zielerkennung und -darstellung mittels ausgezeichneter Leistung wie Hochfrequenz und Kurzwellenlänge zu erreichen. Insbesondere moduliert der Millimeterwellensender die Impulssignale mehrerer Zyklen und startet sie auf das Ziel, und wenn es eine Interaktion zwischen dem gemessenen Ziel und dem Radar gibt, werden die Mikrowellensignale gestreut und reflektiert und an den Empfänger zurückgegeben. Nach Signalverarbeitung und Filterung durch den HF-Frontend-Signalverstärker des Empfängers, IF-Verstärker und Detektormodule, kann es genaue statistische Messungen der Entfernung, Geschwindigkeit und Richtung des Ziels realisieren und den Typ und die Konfiguration des Ziels weiter analysieren und identifizieren.

Eigenschaften des Millimeterwellenradars

1.Im Fall der gleichen Antennenöffnung hat Millimeterwellenradar einen schmaleren Strahl (im Allgemeinen in der Reihenfolge von Millimeterradian), der die Winkelauflösung und Winkelmessgenauigkeit des Radars verbessern kann, und ist förderlich für anti-elektronische Interferenzen, Unordnung Interferenzen und Mehrpfad Reflexion Interferenzen.

2.Aufgrund der hohen Arbeitsfrequenz kann eine große Signalbandbreite (wie Gigahertz-Größe) und Doppler-Frequenzverschiebung erhalten werden, die zur Verbesserung der Messgenauigkeit und Auflösung von Bereich und Geschwindigkeit und zur Analyse von Zieleigenschaften förderlich ist.

3.Die Antennenöffnung, Komponenten und Geräte sind klein und für Flugzeuge, Satelliten oder Raketen geeignet.

Vorteile:

Im Vergleich zu anderen Sensorsystemen hat Millimeterwellenradar die folgenden Vorteile:

(1)Hohe Auflösung, kleine Größe; Da die Größe der Antenne und anderer Mikrowellenkomponenten mit der Frequenz in Verbindung steht, können die Antennen- und Mikrowellenkomponenten des Millimeterwellenradars kleiner sein, und kleine Antennengröße kann schmalen Strahl erhalten.

(2)Obwohl Interferenz und atmosphärische Dämpfung die Leistung des Millimeterwellenradars begrenzen, helfen sie, den gegenseitigen Einfluss zu verringern, wenn viele Radar zusammenarbeiten.

(3)Verglichen mit dem Infrarotsystem, das oft verwendet wird, um mit dem Millimeterwellenradar zu vergleichen, hat das Millimeterwellenradar den Vorteil, dass es die Reichweite und Geschwindigkeitsinformationen direkt messen kann.

Nachteile:

(1)Verglichen mit Mikrowellenradar, hat die Leistung des Millimeterwellenradars aus den folgenden Gründen gesunken: Niedrige Leistung des Senders; Hoher Verlust bei Wellenleitergeräten.

(2)Es hat viel mit dem Wetter zu tun, besonders wenn es regnet;

(3)In der Luftverteidigungsumgebung sind Distanz- und Geschwindigkeits-Mehrdeutigkeit unvermeidlich;

(4)Millimeterwellengeräte sind teuer und können nicht massenproduziert werden.

MM Wellenradargeschwindigkeitsmessung

Wie gewöhnliches Radar hat Millimeterwellenradar zwei Möglichkeiten, die Geschwindigkeit zu messen. Einer basiert auf dem Prinzip des Doplers, das heißt, wenn die übertragene elektromagnetische Welle und das detektierte Ziel eine relative Bewegung haben, unterscheidet sich die Echofrequenz von der übertragenen Wellenfrequenz. Durch das Erfassen dieser Frequenzdifferenz kann die Bewegungsgeschwindigkeit des Ziels relativ zum Radar gemessen werden. Diese Methode kann jedoch die Tangentialgeschwindigkeit nicht erfassen. Die zweite Methode besteht darin, die Geschwindigkeit durch Nachverfolgen der Position und Differenz zu erhalten.

Funktionsprinzip

Das Millimeterwellengeschwindigkeitsmessradarsystem besteht hauptsächlich aus einem Tuner, einem Vorverarbeitungssystem, einem Klemmensystem, einem Infrarotstarter usw.

Millimeterwellen Radar Oszillator erzeugt Millimeterwellen (8mm) Oszillation. Stellen Sie seine Frequenz als f0 ein, fügen Sie es durch den Isolator in den Kreislauf, strahlen Sie es von der Antenne aus und verbreiten Sie es in Form einer elektromagnetischen Welle im Raum. Wenn diese elektromagnetische Welle das Ziel (Projektil) im Raum trifft, wird es zurück reflektiert. Wenn sich das Ziel bewegt, wird die reflektierte elektromagnetische Wellenfrequenz mit einer Dopplerfrequenz fd addiert, die proportional zur Bewegungsgeschwindigkeit vr des Ziels ist, so dass die umgekehrte Echofrequenz f0 ± fd wird ("+" wird genommen, wenn das Ziel nahe am Ziel fliegt, und "%" wird genommen, wenn das Ziel weit vom Flug entfernt ist).

Dieses Echo wird von der Antenne empfangen,dem Mischer durch den Zirkulator hinzugefügt und mit dem Signal vermischt, das durch den Zirkulator (als lokales Oszillatorsignal) f0 im Mischer durchgesickert wird. Der Mischer ist ein nichtlineares Element, und sein Ausgang hat eine Vielzahl von Summen- und Differenzfrequenzen, wie fd, f0 ± fd, 2f0 ± fd,..., Das Doppler-Signal (Frequenz fd) wird vom Vorverstärker ausgewählt und dann über ein langes Kabel (Länge 50-100m) an den Hauptverstärker des Vorverarbeitungssystems gesendet. Der Hauptverstärker ist mit automatischer Verstärkungsregelung und manueller Verstärkungsregelung ausgestattet. Manuelle Verstärkung wird verwendet, um den Gesamtverstärker einzustellen, und automatische Verstärkungsregelung wird verwendet, um den Dynamikbereich des Verstärkers zu erhöhen.

Im Allgemeinen wird die automatische Verstärkungssteuerung nicht im ballistischen Innentest verwendet. Die automatische Verstärkungsregelung ist nur für die Prüfung der externen Ballistik geeignet, denn um die Störung der Maulkorbflamme zu vermeiden, sollte der Test nach einer angemessenen Verzögerung gestartet werden.

Das Prinzip und die Vor- und Nachteile des Millimeterwellenradars Das Millimeterwellengeschwindigkeitsmessradarsystem besteht hauptsächlich aus einem Tuner, einem Vorverarbeitungssystem, einem Klemmensystem, einem Infrarotstarter usw.

Millimeterwellenoszillator erzeugt Millimeterwellenoszillation (8mm). Stellen Sie seine Frequenz als f0 ein, fügen Sie es durch den Isolator in den Kreislauf, strahlen Sie es von der Antenne aus und verbreiten Sie es in Form einer elektromagnetischen Welle im Raum.

Wenn diese elektromagnetische Welle das Ziel (Projektil) im Raum trifft, wird es zurück reflektiert. Wenn sich das Ziel bewegt, wird die reflektierte elektromagnetische Wellenfrequenz mit einer Dopplerfrequenz fd addiert, die proportional zur Bewegungsgeschwindigkeit vr des Ziels ist, so dass die umgekehrte Echofrequenz f0 ± fd wird ("+" wird genommen, wenn das Ziel nahe am Ziel fliegt, und "%" wird genommen, wenn das Ziel weit vom Flug entfernt ist). Dieses Echo wird von der Antenne empfangen, dem Mischer durch den Zirkulator hinzugefügt und mit dem Signal vermischt, das durch den Zirkulator (als lokales Oszillatorsignal) f0 im Mischer durchgesickert wird. Millimeterwellenradar ist ein nichtlineares Element, und sein Ausgang hat eine Vielzahl von Summen- und Differenzfrequenzen, wie fd, f0 ± fd, 2f0 ± fd,..., etc.

Das Millimeterwellenradarsignal (Frequenz fd) wird vom Vorverstärker ausgewählt und dann über ein langes Kabel (Länge 50-100m) an den Hauptverstärker des Vorverarbeitungssystems gesendet. Der Hauptverstärker ist mit automatischer Verstärkungsregelung und manueller Verstärkungsregelung ausgestattet. MM-Wellenradar wird verwendet, um den Gesamtverstärker des Verstärkers einzustellen, und automatische Verstärkungsregelung wird verwendet, um den Dynamikbereich des Verstärkers zu erhöhen.