毫米波雷达标准

毫米波雷达在安防上的应用

一、 安防系统划分

安防系统按照其作用范围划分可以分为周界安防和区域安防。周界安防主要作用于围界，为‘线’式安防。而区域安防主要作用于一个平面，为‘面’式安防。随着社会的发展，人们对安全防护的等级的要求也越来越高。迫切希望通过一种技术实现围界安防和区域安防，做到前期能提前预警，后期又能形成持续有效的追踪。这时毫米波雷达安防技术手段完美解决了上述问题。

目前，国内外应用较多的周界安防系统可以分为以下几种类型：视频监控；红外对射、激光对射；振动电缆、振动光纤、泄漏电缆；毫米波雷达。

视频监控系统是一种重要的安全防范系统，主要由摄像机、监视器、控制平台、录像/回放设备等组成。视频监控系统通常不是作为实时监控手段，而是事后调取录像，追查线索时使用。不能及时有效的处理警报。并且受天气（雨、雪、雾）、光线（夜间）影响较大。监控的范围会大大降低，并且很容易产生漏警。造成严重的安防防护隐患。

红外对射的工作原理是：利用红外发光二极管发射的红外射线，再经过光学透镜做聚焦处理，使光线传至很远距离，最后光线由接收端的光敏晶体管接收。当有物体挡住发射端发射的红外射线时，由于接收端无法接收到红外线，所以会发出警报。红外对射安防系统缺陷较大，飞鸟、动物、温度、光线、空气流动、雾气、雨雪等等环境因素以及安装方式、角度、位置等因素都很容易引发误报。

线缆型防护系统主要有震动电缆、泄漏电缆、振动光缆。震动电缆和振动光缆都安装在金属护栏上。而泄漏电缆通常需要埋入地下1米。

震动电缆主要缺点是在大风天气条件时，无法正常工作，会产生非常多的误警。

振动电缆对振动敏感，并随温度变化而变化，因此误报率高，维护成本高。

泄漏电缆则存在施工复杂，地面受潮积水后影响系统工作的问题。

二、毫米波雷达原理

毫米波雷达作用于安防是最近新兴的技术，原理是电磁波由发射机通过雷达天线发射，遇到障碍物反射，再由接收机接收。根据收发之间的时间差测得目标的位置数据。

毫米波雷达简介

1 简介

毫米波雷达使用毫米波 （millimeter wave ）通常毫米波是指30～300GHz频域(波长为1～10mm)的。毫米波的波长介于厘米波和光波之间，因此毫米波兼有微波制导和光电制导的优点。同厘米波导引头相比，毫米波导引头具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点。与红外、激光、电视等光学导引头相比，毫米波导引头穿透雾、烟、灰尘的能力强，具有全天候(大雨天除外)全天时的特点。另外，毫米波导引头的抗干扰、反隐身能力也优于其他微波导引头 。

毫米波雷达

2 缺点

大气中传播衰减严重，器件加工精度要求高。与光波相比，它们利用大气窗口（毫米波与亚毫米波在大气中传播时，由于气体分子谐振吸收所致的某些衰减为极小值的频率）传播时的衰减小，受自然光和热辐射源影响小。为此，它们在通信、雷达、制导、遥感技术、射电天文学和波谱学方面都有重大的意义。利用大气窗口的毫米波频率可实现大容量的卫星-地面通信或地面中继通信。利用毫米波天线的窄波毫米波雷达束和低旁瓣性能可实现低仰角精密跟踪雷达和成像雷达。在远程导弹或航天器重返大气层时，需采用能顺利穿透等离子体的毫米波实现通信和制导。高分辨率的毫米波辐射计适用于气象参数的遥感。用毫米波和亚毫米波的射电天文望远镜探测宇宙空间的辐射波谱可以推断星际物质的成分。

3 发展简况

毫米波雷达的研制是从40年代开始的。50年代出现了用于机场交通管制和船用导航的毫米波雷达（工作波长约为 8毫米），显示出高分辨力、高精度、小天线口径等优越性。但是，由于技术上的困难，毫米波雷达的发展一度受到限制。这些技术上的困难主要是：随着工作频率的提高，功率源输出功率和效率降低，接收机混频器和传输线损失增大。70年代中期以后，毫米波技术有了很大的进展,研制成功一些较好的功率源:固态器件如雪崩管（见雪崩二极管）和耿氏振荡器（见电子转移器件）；热离子器件如磁控管、行波管、速调管、扩展的相互作用振荡器、返波管振荡器和回旋管等。脉冲工作的固态功率源多采用雪崩管,其峰值功率可达5～15瓦(95吉赫)。磁控管可用作高功率的脉冲功率源，峰值功率可达1～6千瓦（95吉赫）或1千瓦(140吉赫)，效率约为10%。回旋管是一种新型微波和毫米波振荡器或放大器，在毫米波波段可提供兆瓦级的峰值功率。在低噪声混频器方面，肖特基二极管（见晶体二极管、肖特基结）混频器在毫米波段已得到应用，在 100吉赫范围，低噪声混频器噪声温度可低至500K(未致冷)或100K（致冷）。此外，在高增益天线、集成电路和鳍线波导等方面的技术也有所发展。70年代后期以来，毫米波雷达已经应用于许多重要的民用和军用系统中，如近程高分辨力防空系统、导弹制导系统、目标测量系统等。

第３２卷第４期　２０１１年１２月　制　导　与　引　信　ＧＵＩＤＡＮＣＥ＆ＦＵＺＥ　Ｖ０１．３２　Ｎｏ．４　Ｄｅｃ．２Ｏ１１　

文章编号：１６７１—０５７６（２０１１）０４—０００８—０４　

末敏弹调频毫米波雷达引信　

刘水英　，　李　鹏，　范　昕，　王守林　

（引信动态特性国防科技重点实验室，陕西西安７１００６５）　

摘　要：针对主动调频连续波毫米波探测器的研究，为末敏弹类传感器引爆弹药系统引　

信提出一种全新的探测体制。理论分析和样机测试说明该种引信可以完成扫描中发现金属目　标并及时起爆的任务，并且具有结构简单、体积小、功耗小，探测距离远、可探测近距离目标等　

一系列优点。　

关键词：调频；毫米波；引信；置信度　中图分类号：ＴＪ４３４　文献标识码：Ａ　

Ｔｈｅ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　Ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ－ｗａｖｅ　Ｒａｄａｒ　Ｆｕｚｅ　

Ａｐｐｌｉｅｄ　ｔｏ　Ｔｅｒｍｉｎａｌ－‘ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ　Ｐｒｏｊｅｃｔｉｌｅ　

ＬＩＵ　Ｓｈｕｉ—ｙｉｎｇ，ＬＩ　Ｐｅｎｇ，　ＦＡＮ　Ｘｉｎ，　ＷＡＮＧ　Ｓｈｏｕｌｉｎ　

（Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｏｎｏｌｏｇｙ　ｏｎ　Ｆｕｚｅ　Ｄｙｎａｍｉｃ　

Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，Ｘｉ’ａｎ　Ｓｈａａｎｘｉ　７　１　００　６　５，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｉｍｅｄ　ａｔ　ａｃｔｉｖｅ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｗａｖｅ　ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ　

ｗａｖｅ　ｌｏｃａｔｏｒ，ｔｈｅ　ｍａｃｈｉｎｅ　ｐｌａｙｉｎｇ　ａ　ｔｙｐｅ　ｔｏ　ｓｐｒｅａｄ　ｆｅｅｌｉｎｇ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｑｕｉｃｋ　ｅｎｄ　ｓｅｔｓ　ｏｆｆ　ａｍｍｕｎｉ—　ｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｄｅｔｏｎａｔｏｒ　ｔｏ　ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｔｏ　ａｌｌ　ｎｅｗｌｙ　ｐｒｏｂｅ　ｉｎｔｏ　ａ　ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｏｒｙ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　

毫米波雷达在安防上的应用

一、 安防系统划分

安防系统按照其作用范围划分可以分为周界安防和区域安防。周界安防主要作用于围界，为‘线’式安防。而区域安防主要作用于一个平面，为‘面’式安防。随着社会的发展，人们对安全防护的等级的要求也越来越高。迫切希望通过一种技术实现围界安防和区域安防，做到前期能提前预警，后期又能形成持续有效的追踪。这时毫米波雷达安防技术手段完美解决了上述问题。

目前，国内外应用较多的周界安防系统可以分为以下几种类型：视频监控；红外对射、激光对射；振动电缆、振动光纤、泄漏电缆；毫米波雷达。

视频监控系统是一种重要的安全防范系统，主要由摄像机、监视器、控制平台、录像/回放设备等组成。视频监控系统通常不是作为实时监控手段，而是事后调取录像，追查线索时使用。不能及时有效的处理警报。并且受天气（雨、雪、雾）、光线（夜间）影响较大。监控的范围会大大降低，并且很容易产生漏警。造成严重的安防防护隐患。

红外对射的工作原理是：利用红外发光二极管发射的红外射线，再经过光学透镜做聚焦处理，使光线传至很远距离，最后光线由接收端的光敏晶体管接收。当有物体挡住发射端发射的红外射线时，由于接收端无法接收到红外线，所以会发出警报。红外对射安防系统缺陷较大，飞鸟、动物、温度、光线、空气流动、雾气、雨雪等等环境因素以及安装方式、角度、位置等因素都很容易引发误报。

线缆型防护系统主要有震动电缆、泄漏电缆、振动光缆。震动电缆和振动光缆都安装在金属护栏上。而泄漏电缆通常需要埋入地下1米。

震动电缆主要缺点是在大风天气条件时，无法正常工作，会产生非常多的误警。

振动电缆对振动敏感，并随温度变化而变化，因此误报率高，维护成本高。

泄漏电缆则存在施工复杂，地面受潮积水后影响系统工作的问题。

二、毫米波雷达原理

毫米波雷达作用于安防是最近新兴的技术，原理是电磁波由发射机通过雷达天线发射，遇到障碍物反射，再由接收机接收。根据收发之间的时间差测得目标的位置数据。