浅谈毫米波雷达研究及其应用
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ｍａ ｔ ｕ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｍｉ ｌ ｌ ｉ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｗａ ｖ ｅ ｒ ａ ｄ ａ ｒ ａ ｒ ｅ ｄ ｅ ｅ ｐ ｌ ｙ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｄ ａ ｔ ｈ ｏ ｍｅ ａ ｎ ｄ ａ ｂ ｒ ｏ ａ ｄ ｉ ｎ ｒ ｅ ｃ ｅ ｎ ｔ ｙ ｅ ａ ｒ ｓ ． Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎ ｄ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ ｍｉ ｌ ｌ ｉ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｗａ ｖ ｅ ｒ ａ ｄ ａ ｒ ａ ｒ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ ｈ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｍｉ ｌ ｌ ｉ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｗａ ｖ ｅ ｒ ａ ｄ ａ ｒ ．
收稿 日期 ：２ ０ １ ３ － ０ ７ — １ ２ 。
第 ４期
张小红 ：浅谈毫米波雷达研 究及其应用
。 ２ ７ １・
１ ． ２ 毫米波 应 用于 雷达 的特 性分 析 １ ． ２ ． １天线 的波 束 宽度 雷 达 的角分 辨力 由天 线 波束 宽度 决定 。雷达 的 角分 辨 公式 一般 可表 达为
１ 源自文库 １大气 传播特 性
影 响 毫米 波 传 播 的 主 要 因 素 是 氧 分 子 和 水 蒸
气 。这些 气体 的谐振 将在 毫米 波频 段产 生选 择性 吸
霾的 限制 ，红 外／ 光 电无法 发挥 作用 ，而 毫米 波雷 达 所 具有 的 穿透 烟 尘 、云雾 和 比厘米 波雷达 好得 多 的 抗 杂波 干扰 能力 和抗 多路径 效应 能力 ，可 以充分 发 挥 其精 密探测 和精 密跟 踪 的作用 ，因此被 各 主要 发 达 国家 研制 开发 作为 军事 项 目。
频率／ ＧＨｚ
信 号处 理技 术 。
总之 ， 毫 米 波 应 用 于 雷 达 具 有 较 窄 的波 束 宽 度 、较 大 的系统 带 宽和 多普勒 频移 ，十分 有利 于增 强雷达 抗 电磁波 干扰 能 力 ，有利 于系 统采 取扩 谱工 作方 式 ，有利 于提 高系 统 的距离和 速度 分辨 能 力 ，
收和散 射 ，在 整个 毫米 波频段 有 四个传 播衰 减较 小
的大气 “ 窗 口” ， 其 中心频 率 分别在 ３ ５ Ｇ Ｈｚ 、９ ５ ＧＨ ｚ 、
１ ４ ０ Ｇ Ｈｚ 和２ ２ ０ ＧＨ ｚ附近 ， 可用 带 宽分别 在 １ ５ ＧＨ ｚ 、 ２ ０ ＧＨｚ 、２ ５ ＧＨ ｚ 、６ ０ ＧＨ ｚ左右 。综 合毫 米波 系统 的 主 要应 用 范 围和 各种 系 统优选 的频 谱分 布 ，３ ６ ＧＨ ｚ 和９ ４ Ｇ Ｈｚ 两 个 窗 口频 段 内的优越 性十 分 明显 ， 特 别 是９ ４ Ｇ Ｈｚ （ ３ ｍｍ） 作 为代 表毫米 波 雷达 的典 型频段 。
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ：Ｍ ｉ ｌ ｌ ｉ ｍｅ ｔ ｅ ｒ Ｗａ ｖ ｅ Ｒａ ｄ ａ ｒ ； Ｍｉ ｌ ｌ ｉ ｍｅ ｔ ｅ ｒ Ｗａ ｖ ｅ Ｄｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ； Ｅｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｃｏ ｍｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ； Ｒｅ ｃ ｅ ｉ ｖ ｅ ｒ
０ 引言
毫 米波波 长 介于 ｌ ～１ ０ ａｍ 之 间 ，对应 频率 范 ｒ 围为 ３ ０ ￣３ ０ ０ Ｇ Ｈｚ ，其频 率低 端与 微波 相连 ，频 率 高端 与 红外 及光 波相连 ， 因 此兼备 微波 及红 外／ 光 波 的某些 特性 ，在相 当程度 上 弥补 了微波 及 红外光 波
的一些 不足 。
毫 米 波 是 介 于 红 外 光 波 和 微 波 频 段 之 间 的 电
磁波 。近 年来 ，随着 毫米 波器 件水 平 的提 高 ，电路 设计 技 术 、天线 技术等 的技术 的 日益发展 和不 断 成
熟 ，毫米 波技 术在 相关 领域 ，如 雷达探 测 、高速通
１ 毫米 波 波 段 的特 性
信 、导弹 制导 、卫 星遥 感 、电子对 抗等 ，获得 了极 大的发 展和 广泛 的应用 。毫米波 雷 达 由于具 有频 率 高、波 长短 、频 带宽 、体积 小 、重量轻 、 隐蔽性和 机 动性 好等 特点 ，在 军事 领域 具有 非常 光 明的应 用 前景 。 特别 是在海 用 雷达 系列 中 ， 由于 受到海 面雾 、
关键 词 ：毫米 波 雷达 ；毫米 波 器件 ；发 射 组件 ；接 收机 中图分 类号 ：Ｔ Ｎ９ ７ ４ 文 献标 识码 ：Ａ 文 章 编号 ： １ ６ ７ ４ — ７ ９ ７ ６ ．（ ２ ０ １ ３）０ ４ — ２ ７ ０ ． ０ ５
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎ ｄ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ Ｍｉ ｌ ｌ ｉ ｍｅ ｔ ｅ ｒ Ｗａ ｖ ｅ Ｒａ ｄ ａ ｒ
现代 导航
２ ０ １ ３年
浅谈毫米波雷达研 究及其应用
张 小 红
（ 海 军装 备 部 驻 西 安地 区 军 事代 表局 ， 西 安 ７ １ ０ ０ ６ ８ ）
摘
要：随着技术发展，毫米波器件 、毫米波集成 电路 日趋成熟，毫米波雷达在国内外得到
了深入 的研 究和应 用 。 本 文分 析 了毫米波 的波段 特性 ， 对 毫米 波 雷达 的研 究及 其应 用进 行 了介 绍 。
ＺＨＡＮ Ｇ Ｘ ｉ ａ ｏ ｈ ｏ ｎ ｇ
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｍｉ ｌ ｌ ｉ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｗａ ｖ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，ｓ ｕ ｃ ｈ ａ ｓ ｍｉ ｌ ｌ ｉ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｗａ ｖ ｅ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ，ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ
收稿 日期 ：２ ０ １ ３ － ０ ７ — １ ２ 。
第 ４期
张小红 ：浅谈毫米波雷达研 究及其应用
。 ２ ７ １・
１ ． ２ 毫米波 应 用于 雷达 的特 性分 析 １ ． ２ ． １天线 的波 束 宽度 雷 达 的角分 辨力 由天 线 波束 宽度 决定 。雷达 的 角分 辨 公式 一般 可表 达为
１ 源自文库 １大气 传播特 性
影 响 毫米 波 传 播 的 主 要 因 素 是 氧 分 子 和 水 蒸
气 。这些 气体 的谐振 将在 毫米 波频 段产 生选 择性 吸
霾的 限制 ，红 外／ 光 电无法 发挥 作用 ，而 毫米 波雷 达 所 具有 的 穿透 烟 尘 、云雾 和 比厘米 波雷达 好得 多 的 抗 杂波 干扰 能力 和抗 多路径 效应 能力 ，可 以充分 发 挥 其精 密探测 和精 密跟 踪 的作用 ，因此被 各 主要 发 达 国家 研制 开发 作为 军事 项 目。
频率／ ＧＨｚ
信 号处 理技 术 。
总之 ， 毫 米 波 应 用 于 雷 达 具 有 较 窄 的波 束 宽 度 、较 大 的系统 带 宽和 多普勒 频移 ，十分 有利 于增 强雷达 抗 电磁波 干扰 能 力 ，有利 于系 统采 取扩 谱工 作方 式 ，有利 于提 高系 统 的距离和 速度 分辨 能 力 ，
收和散 射 ，在 整个 毫米 波频段 有 四个传 播衰 减较 小
的大气 “ 窗 口” ， 其 中心频 率 分别在 ３ ５ Ｇ Ｈｚ 、９ ５ ＧＨ ｚ 、
１ ４ ０ Ｇ Ｈｚ 和２ ２ ０ ＧＨ ｚ附近 ， 可用 带 宽分别 在 １ ５ ＧＨ ｚ 、 ２ ０ ＧＨｚ 、２ ５ ＧＨ ｚ 、６ ０ ＧＨ ｚ左右 。综 合毫 米波 系统 的 主 要应 用 范 围和 各种 系 统优选 的频 谱分 布 ，３ ６ ＧＨ ｚ 和９ ４ Ｇ Ｈｚ 两 个 窗 口频 段 内的优越 性十 分 明显 ， 特 别 是９ ４ Ｇ Ｈｚ （ ３ ｍｍ） 作 为代 表毫米 波 雷达 的典 型频段 。
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ：Ｍ ｉ ｌ ｌ ｉ ｍｅ ｔ ｅ ｒ Ｗａ ｖ ｅ Ｒａ ｄ ａ ｒ ； Ｍｉ ｌ ｌ ｉ ｍｅ ｔ ｅ ｒ Ｗａ ｖ ｅ Ｄｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ； Ｅｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｃｏ ｍｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ； Ｒｅ ｃ ｅ ｉ ｖ ｅ ｒ
０ 引言
毫 米波波 长 介于 ｌ ～１ ０ ａｍ 之 间 ，对应 频率 范 ｒ 围为 ３ ０ ￣３ ０ ０ Ｇ Ｈｚ ，其频 率低 端与 微波 相连 ，频 率 高端 与 红外 及光 波相连 ， 因 此兼备 微波 及红 外／ 光 波 的某些 特性 ，在相 当程度 上 弥补 了微波 及 红外光 波
的一些 不足 。
毫 米 波 是 介 于 红 外 光 波 和 微 波 频 段 之 间 的 电
磁波 。近 年来 ，随着 毫米 波器 件水 平 的提 高 ，电路 设计 技 术 、天线 技术等 的技术 的 日益发展 和不 断 成
熟 ，毫米 波技 术在 相关 领域 ，如 雷达探 测 、高速通
１ 毫米 波 波 段 的特 性
信 、导弹 制导 、卫 星遥 感 、电子对 抗等 ，获得 了极 大的发 展和 广泛 的应用 。毫米波 雷 达 由于具 有频 率 高、波 长短 、频 带宽 、体积 小 、重量轻 、 隐蔽性和 机 动性 好等 特点 ，在 军事 领域 具有 非常 光 明的应 用 前景 。 特别 是在海 用 雷达 系列 中 ， 由于 受到海 面雾 、
关键 词 ：毫米 波 雷达 ；毫米 波 器件 ；发 射 组件 ；接 收机 中图分 类号 ：Ｔ Ｎ９ ７ ４ 文 献标 识码 ：Ａ 文 章 编号 ： １ ６ ７ ４ — ７ ９ ７ ６ ．（ ２ ０ １ ３）０ ４ — ２ ７ ０ ． ０ ５
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎ ｄ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ Ｍｉ ｌ ｌ ｉ ｍｅ ｔ ｅ ｒ Ｗａ ｖ ｅ Ｒａ ｄ ａ ｒ
现代 导航
２ ０ １ ３年
浅谈毫米波雷达研 究及其应用
张 小 红
（ 海 军装 备 部 驻 西 安地 区 军 事代 表局 ， 西 安 ７ １ ０ ０ ６ ８ ）
摘
要：随着技术发展，毫米波器件 、毫米波集成 电路 日趋成熟，毫米波雷达在国内外得到
了深入 的研 究和应 用 。 本 文分 析 了毫米波 的波段 特性 ， 对 毫米 波 雷达 的研 究及 其应 用进 行 了介 绍 。
ＺＨＡＮ Ｇ Ｘ ｉ ａ ｏ ｈ ｏ ｎ ｇ
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｍｉ ｌ ｌ ｉ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｗａ ｖ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，ｓ ｕ ｃ ｈ ａ ｓ ｍｉ ｌ ｌ ｉ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｗａ ｖ ｅ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ，ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ