PCB 블로그 - 밀리미터파 레이더의 장단점

밀리미터파 레이더는 밀리미터파 파장 (30-300GHz) 을 사용하여 스캔 (또는 이미징) 하여 특수한 환경 (예: 교란이 있는 환경) 에서 목표 물체의 정보를 검색, 위치 추적 및 추적하는 레이더 시스템이다.밀리미터파 레이더의 작동 원리는 마이크로파 펄스 한 다발을 발사하여 한 개 이상의 목표물에 방향을 정하고 목표물 물체를 탐지, 추적 및 영상화하기 위해 되돌아오는 신호를 처리하는 것이다.

밀리미터파 레이더는 밀리미터파의 특성을 이용해 고주파, 단파장 등 우수한 성능으로 목표물 탐지와 영상을 구현하는 것이 작동원리다.구체적으로 밀리미터파 발사기는 여러 주기의 펄스 신호를 변조하여 목표물에 발사하며, 측정된 목표물과 레이더 사이에 상호작용이 있을 때 마이크로파 신호는 산란되고 반사되어 수신기로 되돌아간다.수신기 무선 주파수 전단 신호 증폭기, 중주파 증폭기 및 검파기 모듈의 신호 처리와 필터를 통해 목표의 거리, 속도, 방향에 대한 정확한 통계 측정을 실현할 수 있으며, 목표의 유형과 구성을 더욱 분석하고 식별할 수 있다.

밀리미터파 레이더의 특성

1.안테나 공경이 같은 상황에서 밀리미터파 레이더는 빔이 비교적 좁다 (일반적으로 밀리아크 체급에서) 레이더의 각도 해상도와 각도 측정 정밀도를 높일 수 있어 전자 간섭, 잡파 간섭과 다경 반사 간섭에 저항하는데 유리하다.

2.작동 주파수가 높기 때문에 큰 신호 대역폭 (예: 기가헤르츠급) 과 도플러 주파수를 얻을 수 있으며, 거리 측정과 속도 측정의 측정 정밀도와 해상도를 높이고 목표 특성을 분석하는 데 도움이 된다.

3.안테나는 구멍이 작고 부품이 작아서 비행기, 위성 또는 미사일에 적합하다.

이점:

밀리미터파 레이더는 다른 센서 시스템에 비해 다음과 같은 이점을 제공합니다.

(1) 해상도가 높고 부피가 작다.안테나와 기타 마이크로파 부품의 크기는 주파수와 관련이 있기 때문에, 밀리미터파 레이더의 안테나와 마이크로파 부품은 더 작을 수 있고, 안테나 크기가 작으면 좁은 빔을 얻을 수 있다.

(2) 교란과 대기 감쇠가 밀리미터파 레이더의 성능을 제한하지만 여러 레이더가 협동하여 작동할 때 상호 영향을 줄이는 데 도움이 된다.

(3) 밀리미터파 레이더와 비교하는 데 일반적으로 사용되는 적외선 시스템에 비해 밀리미터파 레이더는 거리와 속도 정보를 직접 측정할 수 있는 장점이 있다.

단점:

(1) 마이크로파 레이더에 비해 밀리미터파 레이더의 성능이 떨어지는 원인은 발사기의 출력이 낮기 때문이다.전도 부품의 손실이 높다.

(2) 이것은 날씨와 매우 큰 관계가 있다. 특히 비가 올 때;

(3) 방공 환경에서는 거리 모호와 속도 모호가 불가피하다;

(4) 밀리미터파 설비는 가격이 비싸서 대규모로 생산할 수 없다.

밀리미터파 레이더 속도 측정 모드

일반 레이더와 마찬가지로 밀리미터파 레이더는 속도를 측정하는 두 가지 방법이 있다.하나는 발사된 전자파와 탐지된 목표물이 상대적인 움직임을 보일 때 반향 주파수가 발사된 파의 주파수와 다르다는 도플러 원리에 근거한 것이다.이 주파수 차이를 감지하여 레이더에 비해 목표물의 이동 속도를 측정할 수 있다.그러나 이 방법으로는 탄젠트 속도를 감지할 수 없습니다.두 번째 방법은 위치와 미분을 추적하여 속도를 얻는 것이다.

작동 원리

밀리미터파 속도 측정 레이더 시스템은 주로 튜너, 사전 처리 시스템, 단말기 시스템, 적외선 시동기 등으로 구성된다.

밀리미터파 레이더 발진기는 밀리미터파 (8mm) 진동을 일으킨다.주파수를 f0으로 설정하고 분리기를 통해 순환기에 추가하여 안테나에서 방사선을 정위하고 전자파 형식으로 공간에 전파한다.이 전자파는 우주에서 목표물 (포사물) 을 만나면 반사된다.표적이 이동하는 경우 반사되는 전자파 주파수에 표적 이동 속도 vr에 비례하는 도플러 주파수 fd를 더하면 역방향 반향 주파수가 f0 ± fd(표적이 표적에 근접하면 "+", 표적이 멀어지면 "%")로 바뀝니다.

이 반향은 안테나에 의해 수신되며 순환기를 통해 믹서에 추가되며 믹서에 순환기를 통해 누출된 신호 (로컬 발진기 신호) f0과 혼합됩니다.믹서는 fd, f0±fd, 2f0±fd와 같은 다양한 및 주파수 및 차동 주파수를 출력하는 비선형 컴포넌트입니다...,등. 도플러 신호(주파수 fd)는 전면 증폭기에서 선택한 후 긴 케이블(길이 50-100m)을 통해 전처리 시스템의 메인 증폭기로 전송된다.주 증폭기는 자동 이득 제어와 수동 이득 제어 회로를 갖추고 있다.수동 이득은 증폭기의 총 이득을 조정하는 데 사용되며, 자동 이득 제어는 증폭기의 동적 범위를 늘리는 데 사용됩니다.

내부 탄도 시험은 일반적으로 자동 이득 제어를 채택하지 않는다.자동 이득 제어는 외부 탄도를 테스트하는 데만 적용됩니다. 총구 화염의 간섭을 피하기 위해 테스트는 적절한 지연 후에 시작해야 하기 때문입니다.

밀리미터파 레이더의 원리 및 장단점인 밀리미터파 속도 측정 레이더 시스템은 주로 튜너, 사전 처리 시스템, 단말기 시스템, 적외선 시동기 등으로 구성된다.

밀리미터파 발진기는 밀리미터파 (8mm) 진동을 일으킨다.주파수를 f0으로 설정하고 분리기를 통해 순환기에 추가하여 안테나에서 방사선을 정위하고 전자파 형식으로 공간에 전파한다.

이 전자파는 우주에서 목표물 (포사물) 을 만나면 반사된다.표적이 이동하는 경우 반사되는 전자파 주파수에 표적 이동 속도 vr에 비례하는 도플러 주파수 fd를 더하면 역방향 반향 주파수가 f0 ± fd(표적이 표적에 근접하면 "+", 표적이 멀어지면 "%")로 바뀝니다.이 반향은 안테나에 의해 수신되며 순환기를 통해 믹서에 추가되며 믹서에 순환기를 통해 누출된 신호 (로컬 발진기 신호) f0과 혼합됩니다.밀리미터파 레이더는 일종의 비선형 부품으로, 그 출력은 각종 및 주파수와 차주파수를 가지고 있는데, 예를 들면 fd, f0±fd, 2f0±fd,...등

밀리미터파 레이더 신호 (주파수 fd) 는 전면 증폭기에서 선택한 다음 긴 케이블 (길이 50-100m) 을 통해 사전 처리 시스템의 메인 증폭기로 전송됩니다.주 증폭기는 자동 이득 제어와 수동 이득 제어 회로를 갖추고 있다.밀리미터파 레이더는 증폭기의 총 이득을 조정하는 데 사용되며, 자동 이득 제어는 증폭기의 동적 범위를 늘리는 데 사용된다.