提到毫米波雷達，就要先提“物聯網”，眾所周知，物聯網的定義就是通過各種傳感器，按約定的協議，把物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。

毫米波雷達是物聯網中不可或缺的傳感器之一，是一種廣泛用于測距和探測物體的無線電傳感器。毫米波傳感器一般包括三個主要部分：

發射機TX：放大并發射毫米波信號

接收機RX：接收目標反射回來的毫米波信號

信號處理DSP：處理信號以獲得物體的信息

利用物體的距離、速度和角度信息可以開發更高層的應用。

毫米波雷達的優勢

對于智能時代而言，傳感器已經不僅僅是采集數據的眼睛和耳朵，更是高端制造、流程控制、聯網操作的大腦和心臟。毫米波傳感器利用雷達的原理，賦予智能設備感知的能力。由于毫米波雷達不容易受環境（溫度、光線等）的影響，能夠穿透塑料、墻板和衣服等非金屬材料，決定了它可以在更廣闊的民用領域（交通、安防、家居、衛浴、健康、照明、農業等）中占據C位。

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測距原理

毫米波雷達使用線性調頻信號作為發射信號，使用匹配濾波器來提高接收回波的信噪比。

線性調頻測距四步

① 合成器產生線性調頻信號。

② 線性調頻信號由天線發射。

③ 信號反射回來由接收天線接收。

④ 接收信號與發射信號混頻產生中頻信號。

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測速原理

對于運動的目標，發射信號與接收信號之間存在頻率差 Δf ，這個頻率差被稱為多普勒頻率。

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測角原理

目標距離的微小變化會導致range-FFT峰值的相位變化。角度估計至少需要2個RX天線。從目標到每個天線的差分距離Δd導致FFT峰值發生相位變化，該相位變化用于估計到達角。

角度θ 也稱為到達角（AoA），假設天線間距離為d則?d=dsin(θ)，因此可估算出到達角為θ=sin(λω/2πd)，當θ 接近0 °時，角度的估算精度較高,隨著θ 角度的增大估算精度降低，當θ 接近90°時，誤差最大。

毫米波雷達芯片結構

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多芯片毫米波雷達傳感器

復雜的元器件連接和布線

抗干擾能力差

系統設計和控制難

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單芯片毫米波雷達傳感器

方案尺寸小

方案設計簡單

器件少

高精度

低功耗

毫米波雷達主要參數

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發射頻率

常用的毫米波雷達頻段為24GHz、60GHz和77GHz這三個頻段。

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探測距離

即毫米波雷達能夠探測到的范圍，測距能力與很多因數有關。探測距離主要與發射功率、天線增益、天線波束角和物體反射截面積。通常發射功率越大，天線增益越高、天線波束角越窄以及物體反射截面積越大，雷達能夠檢測到的有效回波就越強，測量距離就越遠。

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探測精度

即單目標的速度測量精度，數據取決于信噪比（衡量雷達接收信號質量的單位）。信噪比高不高，是衡量毫米波雷達的目標檢測性能是否強大的根本參數。

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測速范圍

毫米波雷達的測速是利用多普勒效應原理，當目標向雷達天線靠近時，反射信號頻率將高于發射機頻率；反之，當目標遠離天線而去時，反射信號頻率將低于發射機頻率。

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測速精度

即單目標的速度測量精度，數據取決于信噪比（衡量雷達接收信號質量的單位）。信噪比高不高，是衡量毫米波雷達的目標檢測性能是否強大的根本參數。

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天線波束角度范圍

天線波束形狀一般用水平和垂直面內的波束寬度來表示(3dB表示)。常見的波束形狀有扇形、針狀和余割平方形。天線的波束角度范圍越窄，輻射的能量更集中，雷達測測的距離會越遠。

只要了解以上的基礎知識，咱們對毫米波雷達就有了全新的認識。隨著萬物互聯時代的日漸成熟，毫米波雷達已經真正走進我們的尋常生活，為人們帶來美好便捷、安全健康的智慧生活新體驗。