高新区信息化毫米波测距测速雷达设计

毫米波测距测速雷达是一种利用毫米波频段（30-300GHz，波长1-10mm）电磁波进行探测的先进传感器，通过发射和接收毫米波信号，结合高频电路与天线阵列技术，可同时实现高精度测距、测速及方位角测量，广泛应用于自动驾驶、智能交通、无人机避障、工业自动化等领域。以下从技术原理、**优势、应用场景及发展趋势四个维度展开分析：其中，(d)为目标距离，(c)为光速（约3×10⁸ m/s），(t)为电磁波往返时间。毫米波雷达通过测量发射与接收信号的时间差，实现厘米级测距精度。其中，(d)为目标距离，(c)为光速（约3×10⁸ m/s），(t)为电磁波往返时间。高新区信息化毫米波测距测速雷达设计

除了按用途分，还可以从工作体制对雷达进行区分。这里就对一些新体制的雷达进行简单的介绍。普通雷达的发射机和接收机安装在同一地点，而双/多基**达是将发射机和接收机分别安装在相距很远的两个或多个地点上，地点可以设在地面、空中平台或空间平台上。由于隐身飞行器外形的设计主要是不让入射的雷达波直接反射回雷达，这对于单基**达很有效。但入射的雷达波会朝各个方向反射，总有部分反射波会被双/多基**达中的一个接收机接收到。高新区信息化毫米波测距测速雷达设计利用60GHz频段检测微动（呼吸、心跳），防止儿童/宠物被锁车内，并监控驾驶员疲劳状态。

雷达发射机产生足够的电磁能量，经过收发转换开关传送给天线。天线将这些电磁能量辐射至大气中，集中在某一个很窄的方向上形成波束，向前传播。电磁波遇到波束内的目标后，将沿着各个方向产生反射，其中的一部分电磁能量反射回雷达的方向，被雷达天线获取。天线获取的能量经过收发转换开关送到接收机，形成雷达的回波信号。由于在传播过程中电磁波会随着传播距离而衰减，雷达回波信号非常微弱，几乎被噪声所淹没。接收机放大微弱的回波信号，经过信号处理机处理，提取出包含在回波中的信息，送到显示器，显示出目标的距离、方向、速度等。

薄膜铌酸锂光子毫米波雷达芯片是由南开大学与香港城市大学于2025年联合研制的毫米波雷达芯片，基于4英寸薄膜铌酸锂平台设计，兼容CMOS工艺。该芯片通过集成倍频模块与回波去斜模块，实现了厘米级距离与速度探测分辨率，并在逆合成孔径雷达二维成像中达到高精度。研究成果发表于2025年1月27日的《自然·光子学》杂志。 [1-2]研究团队通过优化薄膜铌酸锂制备工艺，在单一芯片上完成毫米波信号生成、处理与接收全流程，实验验证了其精细测距、测速及成像能力。该技术利用薄膜铌酸锂的电光调制特性，突破传统电子雷达的带宽与频率限制，推动集成光子雷达系统在分辨率与小型化方面的发展。其应用场景涵盖6G通信、智能驾驶等领域，为高精度目标探测提供技术支撑。不受光照影响：在夜间或恶劣天气条件下仍能正常工作。

通过四喇叭馈源形成的和波束与差波束，实时比较回波信号的幅度差或相位差，生成方位、俯仰两个维度的角误差电压信号 [1] [4]。误差电压轨迹特征与目标角度偏差呈线性关系，构成闭环跟踪控制的基础 [1]。在单个脉冲周期内完成角度测量，消除传统扫描雷达的时间滞后误差采用数字信号处理技术，集成卡尔曼滤波算法提升跟踪稳定性 [4]毫米波系统（2025年数据）在中雨天气下对10平方米目标的探测距离达4.8公里，晴天可达10公里 [5]2025年研究显示，基于目标散射特性的相干干扰方法可有效破坏角跟踪能力 [3]。干扰机组网主瓣欺骗技术通过控制相位差（Δφ1-Δφ2）和功率比（犫²=θ0/(θ0-θ)），能在主瓣内生成持续欺骗航迹，实现200-300公里距离的假目标跟踪。毫米波雷达通过发射毫米波信号并接收其反射信号来测量目标的距离和速度。昆山智能化毫米波测距测速雷达费用

由于波长较短，毫米波雷达可以实现更高的空间分辨率，能够区分相邻的多个目标。高新区信息化毫米波测距测速雷达设计

依托多普勒效应：当目标相对雷达运动时，反射信号频率发生偏移，通过分析频率差（(\Delta f)）计算速度：其中，(v)为目标速度，(\lambda)为电磁波波长。77GHz毫米波系统可检测零点几毫米的移动，速度分辨率达0.1m/s。测角原理采用天线阵列相位差测量技术，通过多个接收天线捕获目标反射信号的相位差异，计算方位角与俯仰角。4D毫米波雷达通过增加纵向天线，可实现高度信息探测，角度分辨率提升至1°。**优势：全天候、高精度、抗干扰环境适应性毫米波波长介于微波与光波之间，兼具微波制导的穿透性（雾、烟、灰尘）与光电制导的高分辨率，可在大雨、浓雾等恶劣天气下稳定工作，而激光雷达易受雨滴干扰导致误识别。高新区信息化毫米波测距测速雷达设计

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