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PCBブログ - ミリ波レーダの長所と短所

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ミリ波レーダの長所と短所

2022-11-17
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Author:iPCB

ミリ波レーダ コンセプト

ミリ波とは電波の一部である。波長1〜10 mmの電磁波をミリ波と呼び、マイクロ波と遠赤外波が交差する波長範囲内にあるため、2つのスペクトルの特性を持っています。理論と技術ミリ波レーダそれぞれマイクロ波の高周波への延長と光波の低周波への発展である。


いわゆるミリ波レーダミリ波周波数帯域内で動作するレーダを指す。測距原理は通常のレーダと同じで、つまり電波(レーダー波)を発し、エコーを受信し、受信と送信の間の時間差に基づいて目標の位置データを測定する。ミリ波レーダはミリ波帯の周波数を持つ電波である。


特徴ミリ波レーダ

1.同じアンテナ開口の場合、ミリ波レーダはより狭いビーム(一般的にはミリラジアンスケール)を有し、レーダの角度分解能と角度測定精度を高めることができ、電子干渉、スプリアス干渉、マルチパス反射干渉に抵抗するのに有利である。


2、動作周波数が高いため、距離と速度の測定精度と解像度を高め、目標特性を分析するのに有利な信号帯域幅(ギガヘルツレベルなど)とドップラー周波数シフトを大きく得ることができる。


3.アンテナの孔径、部品、装置が小さく、航空機、衛星、ミサイルに適している。

レーダーPCB.jpg

   


長所と短所ミリ波レーダ

ミリ波レーダは、他のセンサシステムと比較して、以下の利点がある:

(1)解像度が高く、体積が小さい、アンテナや他のマイクロ波コンポーネントのサイズは周波数に依存するため、ミリ波レーダのアンテナやマイクロ波コンポーネントは小さく、小さいアンテナサイズは狭いビームを得ることができます。


(2)干渉と大気減衰はミリ波レーダの性能を制限するが、多くのレーダが一緒に動作する場合、相互影響を減らすのに役立つ。


(3)ミリ波レーダとの比較に一般的に用いられる赤外線システムに比べ、距離や速度情報を直接測定できる利点がある。


短所:

(1)マイクロ波レーダと比較して、ミリ波レーダの性能は以下のように低下した:送信機の電力が低い、導波路素子における高損失

(2)これは天気と大きな関係があり、特に雨が降ったとき、


(3)防空環境において、距離ボケと速度ボケは避けられない、


(4)ミリ波装置は高価で大規模な生産ができない


ミリ波レーダ速度測定モード

通常のレーダーと同様、ミリ波レーダーには速度を測定する方法が2種類ある。1つは、送信された電磁波と検出されたターゲットが相対的な動きをしている場合、エコー周波数が送信された波周波数とは異なることになるドップラー原理に基づく。この周波数差を検出することにより、レーダに対する目標の移動速度を測定することができる。しかし、この方法では接線速度を検出することはできません。2つ目の方法は、位置と微分を追跡して速度を得ることです。


原理と長所と短所ミリ波レーダ

ミリ波レーダの動作原理

ミリ波速度測定レーダーシステムは主にチューナ、前処理システム、端末システム、赤外線スタータなどから構成される。


ミリ波レーダ発振器はミリ波(8 mm)発振を発生する。その周波数をf 0に設定し、アイソレータを介してループに追加し、アンテナから放射を指向し、電磁波の形で空間を伝播する。この電磁波は宇宙で目標(弾丸)に遭遇すると反射して戻ってくる。目標が移動している場合、反射電磁波周波数はドップラー周波数fdに加算され、ドップラー周波数fdは目標の移動速度vrに比例し、逆エコー周波数はf 0±fdになる(目標飛行が目標飛行に近づくと「+」、目標飛行から遠ざかると「%」となる)。


このエコーはアンテナによって受信され、サーキュレータを介してミキサに追加され、ミキサにおいてサーキュレータを介して漏洩した信号(局所発振器信号として)f 0と混合される。ミキサは、fd、f 0±fd、2 f 0±fdなどの様々な和周波数と差周波数を有する非線形要素である、ドップラー信号(周波数fd)は、プリアンプによって選択され、長ケーブル(長さ50〜100 m)を介して前処理システムのメインアンプに送信される。主増幅器には自動利得制御と手動利得制御回路が備えられている。手動利得は増幅器の総利得を調整するために用いられ、自動利得制御は増幅器のダイナミックレンジを増加させるために用いられる。


通常、自動利得制御は内弾道試験には使用されない。自動利得制御は、銃口炎の干渉を避けるために、試験は適切な遅延後に開始する必要があるため、試験外弾道にのみ適用されます。


ミリ波レーダの原理及び長所短所ミリ波速度測定レーダシステムは主にチューナ、前処理システム、端末システム、赤外線スタータなどから構成される。


ミリ波発振器はミリ波(8 mm)発振を発生する。その周波数をf 0に設定し、アイソレータを介してループに追加し、アンテナから放射を指向し、電磁波の形で空間を伝播する。


この電磁波は宇宙で目標(弾丸)に遭遇すると反射して戻ってくる。目標が移動している場合、反射電磁波周波数はドップラー周波数fdに加算され、ドップラー周波数fdは目標の移動速度vrに比例し、逆エコー周波数はf 0±fdになる(目標飛行が目標飛行に近づくと「+」、目標飛行から遠ざかると「%」となる)。このエコーはアンテナによって受信され、サーキュレータを介してミキサに追加され、ミキサにおいてサーキュレータを介して漏洩した信号(局所発振器信号として)f 0と混合される。ミリ波レーダは、fd、f 0±fd、2 f 0±fdなどの種々の和差周波数を有する非線形素子である。など


これミリ波レーダ信号(周波数fd)は、プリアンプによって選択され、長ケーブル(長さ50〜100 m)を介して前処理システムのメインアンプに送信される。主増幅器には自動利得制御と手動利得制御回路が備えられている。ミリ波レーダまた、自動利得制御を用いて増幅器のダイナミックレンジを増加させる。