雷达的分类

雷达简介及分类

英文中的“radar”（雷达）一词来源于缩略语（RADAR），表示“radio detection

and ranging”（无线电检测与测距）。现如今，由于它已经成为一项非常广泛实用的技术，“radar”一词也变成一个标准的英文名词。它是利用目标对电磁波的散射来发现，探测、识别各种目标，测定目标坐标和其它情报的装置。在现代军事和生产中，雷达的作用越来越显示其重要性，特别是第二次世界大战，英国空军和纳粹德国空军的“不列颠”空战，使雷达的重要性显露的非常清楚。雷达由天线系统、发射装置、接收装置、防干扰设备、显示器、信号处理器、电源等组成。其中，天线是雷达实现大空域、多功能、多目标的技术关键之一；信号处理器是雷达具有多功能能力的核心组件之一。

雷达的分类：

雷达种类很多，分类方法也很复杂，以下列举部分分类方法：

（1）按定位方法可分为：有源雷达、半有源雷达和无源雷达。

（2）按装设地点可分为；地面雷达、舰载雷达、航空雷达、卫星雷达等。

（3）按辐射种类（雷达信号形式）可分为：脉冲雷达和连续波雷达、脉部压缩雷达和频率捷变雷达等。

（4） 按照角跟踪方式可分为：单脉冲雷达、圆锥扫描雷达和隐蔽圆锥扫描雷达等。

（5）按工作频段可分为：米波雷达、分米波雷达、厘米波雷达和其它波段雷达、超视距雷达、微波雷达、毫米波雷达以及激光雷达等。

（6） 按照目标测量参数可分为：测高雷达、二坐标雷达、三坐标雷达和故我识对雷达、多站雷达等。

（7）按照天线扫描方式可分为：分为机械扫描雷达、相控阵雷达等。

（8）按照雷达采用的技术和信号处理的方式可分为：相参积累和非相参积累、动目标显示、动目标检测、脉冲多普勒雷达、合成孔径雷达、边扫描边跟踪雷达。

(9)按用途可分为：空中监视雷达（如远程预警、地面控制的拦截等）、空间和导航监视雷达（弹道导弹告警、卫星监视等）、表面搜索和战场监视雷达（地面测绘、港口和航道控制）、跟踪和制导雷达（表面火控、弹道制导等）、气象雷达（降雨和风的观测和预测等）、天文和大地测量雷达（行星观测等）.见：【雷达系统】（张明友、汪学刚）; Skolink.【introduction to radar

For personal use only in study and research; not for

commercial use

雷达简介

雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备。雷达(radar)原是“无线电探测与定位”的英文缩写。雷达的基本任务是探测感兴趣的目标，测定有关目标的距离、方问、速度等状态参数。雷达主要由天线、发射机、接收机（包括信号处理机）和显示器等部分组成。

雷达的工作原理首先是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。

了测定目标的距离，雷达准确测量从电磁波发射时刻到接收到回波时刻的延迟时间，这个延迟时间是电磁波从发射机到目标，再由目标返回雷达接收机的传播时间。根据电磁波的传播速度，可以确定目标的距离为：S=CT/2。其中S：目标距离，T：电磁波从雷达到目标的往返传播时间，C：光速。

雷达测定目标的方向是利用天线的方向性来实现的。通过机械和电气上的组合作用，雷达把天线的小事指向雷达要探测的方向，一旦发现目标，雷达读出些时天线小事的指向角，就是目标的方向角。两坐标雷达只能测定目标的方位角，三坐标雷达可以测定方位角和俯仰角。

测定目标的运动速度是雷达的一个重要功能，—雷达测速利用了物理学中的多普勒原理．当目标和雷达之间存在着相对位置运动时，目标回波的频率就会发生改变，频率的改变量称为多普勒频移，用于确定目标的相对径向速度，通常，具有测速能力的雷达，例如脉冲多普勒雷达，要比一般雷达复杂得多。

毫⽶波雷达分类和技术⽅案

毫⽶波毫⽶波雷达雷达分类和技术⽅案分类和技术⽅案

⼀．什么是毫⽶波？

毫⽶波是⼀项可⽤于检测物体并提供物体的距离、速度和⾓度信息的传感技术。这是⼀项⾮接触式技术，⼯作频谱范围为 30GHz ⾄300GHz。由于该技术使⽤较⼩的波长，因此可以提供亚毫⽶的距离精度，此外该技术还能够穿透塑料、墙板和⾐服等特定的材料，并且不受⾬、雾、灰尘和雪等环境条件的影响。

毫⽶波传感器使⽤毫⽶ (mm) 范围的波长发送信号。这被视为电磁谱中的短波长，是该技术的优势之⼀。处理毫⽶波信号所需的系统组件（如天线）的尺⼨确实很⼩。短波长的另⼀项优势是⾼分辨率。在 60-64GHz 和 76-81GHz 的频率下，将距离解析为波长的毫⽶波系统的精度可达到毫⽶级。

此外，在此频谱范围内运⾏使得毫⽶波传感器很有趣，原因是：:能穿透材料：穿透塑料、墙板和⾐服。⾼度定向：形成具有 1° 精度的紧凑波束。与光类似：可以使⽤标准光学技术进⾏聚焦和转向。较⼤的绝对带宽：能够区分两个靠近的物体。 ⼆．接近感应解决⽅案

发现很难选择合适的接近感应技术？阅读我们的信息图表，快速了解我们提供的每种技术（包括毫⽶波）的优缺点以及它如何帮助您的设计实现智能。

采⽤单芯⽚毫⽶波传感器实现前沿的智能⾃主

发送信号可以采⽤不同类型的波形，包括脉冲、移频键控 (FSK)、连续波 (CW) 和调频连续波形 (FMCW)。TI 毫⽶波传感器实现了快速FMCW，从⽽可以在密集场景中实现可靠运⾏、快速传感以及更低的模糊性。快速 FMCW 还能够提供针对物体的距离和速度提供精确的测量，从⽽使毫⽶波传感器能够提供多维传感。

完整的毫⽶波雷达系统包括发送 (TX) 和接收 (RX) 射频 (RF) 组件，以及时钟等模拟组件和模数转换器 (ADC)、微控制器单元 (MCU) 和数字信号处理器 (DSP) 等数字组件。

这些问题解决了，并设计了集成这些组件且基于 CMOS 的毫⽶波雷达器件。

1 / 3 第三章 雷达在智能网联汽车中的应用

学习目标

1 知道汽车雷达的分类及特征区别

2 了解超声波雷达的结构、原理和性能指标

3 熟悉超声波雷达在智能网联汽车中的应用

4 了解毫米波雷达的结构、原理及特点

5 熟悉毫米波雷达在智能网联汽车中的应用

6 了解激光雷达的结构、原理及特点

7 熟悉激光雷达在智能网联汽车中的应用

2 / 3 本章小结

本章的学习目标你已经达成了吗？请通过思考以下问题的答案进行结果检验。

序号 问题 自检结果

1 汽车雷达有哪些类型？ 汽车雷达可分为超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达。

2 简述超声波雷达的结构、原理和性能指标 超声波雷达结构包括：导电螺杆、接线片、金属壳、保护膜、压电晶片。

超声波原理：超声波雷达利用超声波发生器产生超声波，然后接收探头接收障碍物反射的超声波，并根据超声波反射接收的时差计算出与障碍物的距离。

性能指标：工作频率、工作温度、灵敏度、多普勒效应、温度影响、噪声干扰、线性驱动干扰、机械特性等。

3 举例说明超声波雷达在智能网联汽车中的应用 1）倒车辅助系统

2）自动泊车系统

4 简述毫米波雷达的结构、原理和特点 结构：毫米波雷达系统结构主要包括天线、收发芯片、信号处理芯片等。

原理：毫米波雷达是通过发射和接收毫米波段的电磁波来测量车辆与车辆之间的距离、角度和相对速度的装置。毫米波位于微波和远红外波重叠的波长范围内，根据波传播理论，频率越高，波长越短，分辨率越高，穿透能力越强，但传播过程中损耗越大，传输距离越短。

特点：分辨率高、方向性好、抗干扰能力强、检测性能好。

5 举例说明毫米波雷达在智能网联汽车中的应用 实现自适应巡航控制、前向防撞报警、盲点检测、辅助停车、辅助变道、自主巡航控制等先进的巡航控制功能。

6 简述激光雷达的结构、原理、分类及特点 结构：激光雷达机械部分主要由激光发射器、光学接收器、伺服电机、光学旋转编码器、倾斜镜等构成。