Funktionsprinzip des Millimeterwellenradars | Sharp Millimeterwellenradar
Das Funktionsprinzip des Millimeterwellenradars ist wie folgt:
Laut Memes Consulting brauchen echte selbstfahrende Autos zwar noch Zeit, aber fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (ADAS), die aktiv die Fahrsicherheit schützen, entwickeln sich allmählich weiter und werden populärer. ADAS verwendet hauptsächlich verschiedene im Auto installierte Sensoren, um Daten zu sammeln, die Umgebung während des Fahrvorgangs jederzeit zu erfassen, Daten zu sammeln, statische und dynamische Objekte zu identifizieren, zu erkennen und zu verfolgen und sie mit den Kartendaten des Navigationssystems zu kombinieren. Die Berechnung und Analyse des Systems ermöglicht es dem Fahrer, mögliche Gefahren im Voraus zu erkennen und den Komfort und die Sicherheit des Autofahrens effektiv zu erhöhen. Derzeit umfassen ADAS-Sensoren, die die Umgebung wahrnehmen, Kameras, Ultraschallsensoren und Millimeterwellenradare. Selbstverständlich benötigen selbstfahrende Autos auch eingebaute Lidar. Lidar wird seit langem von gängigen Autopiloten „bevorzugt“, da es eine 3D-Wahrnehmung der Umgebung realisieren kann.
Unabhängig davon, ob es sich um einen Lidar, eine Kamera oder einen Ultraschallsensor handelt, werden sie alle leicht durch schlechtes Wetter beeinträchtigt und können zu Leistungseinbußen oder sogar Ausfällen führen (schlechtes Wetter ist häufig der Hauptgrund für die hohe Zahl von Unfällen), sodass es zu „tödlichen“ Defekten kommt! Derzeit hat das Millimeterwellenradar den absoluten Vorteil, dass es Staub und Nebel, Regen und Schnee durchdringen kann und nicht durch schlechtes Wetter beeinträchtigt wird. Die einzige Superfähigkeit, „den ganzen Tag bei jedem Wetter“ zu arbeiten, ist zum unverzichtbaren Kern von ADAS für Kraftfahrzeuge geworden. Einer der Sensoren! Als Nächstes wollen wir uns mit dem Millimeterwellenradar „eng“ beschäftigen, um sein Konzept und Funktionsprinzip zu verstehen.
Millimeterwellenradar ist, wie der Name schon sagt, ein Radar, das im Millimeterwellenfrequenzband arbeitet. Millimeterwellen (Millimeterwellen, Abkürzung: MMW) beziehen sich auf elektromagnetische Wellen mit einer Länge von 1 bis 10 mm, und der entsprechende Frequenzbereich beträgt 30 bis 300 GHz. Wie in Abbildung 2 dargestellt, befinden sich Millimeterwellen im überlappenden Wellenlängenbereich von Mikrowellen und Ferninfrarotwellen, sodass Millimeterwellen die Vorteile dieser beiden Spektren sowie ihre eigenen einzigartigen Eigenschaften aufweisen. Die Theorie und Technologie der Millimeterwellen sind die Erweiterung der Mikrowellen auf Hochfrequenz und die Entwicklung der Lichtwellen auf Niederfrequenz.
Gemäß der Wellenausbreitungstheorie gilt: Je höher die Frequenz, desto kürzer die Wellenlänge, desto höher die Auflösung und desto stärker das Durchdringungsvermögen. Je größer jedoch der Verlust im Ausbreitungsprozess ist, desto kürzer ist die Übertragungsdistanz. Relativ gilt: Je niedriger die Frequenz, desto länger die Wellenlänge. Je stärker das Beugungsvermögen, desto länger ist die Übertragungsdistanz. Daher haben Millimeterwellen im Vergleich zu Mikrowellen eine hohe Auflösung, eine gute Richtwirkung, starke Entstörungsfähigkeit und eine gute Erkennungsleistung. Im Vergleich zu Infrarot haben Millimeterwellen eine geringere atmosphärische Dämpfung, eine bessere Durchdringung von Rauch und Staub und sind weniger wetterabhängig. Diese Eigenschaften sorgen dafür, dass das Millimeterwellenradar rund um die Uhr arbeiten kann.
Im Allgemeinen können Wasserdampf und Sauerstoff in der Atmosphäre elektromagnetische Wellen absorbieren. Derzeit konzentriert sich die meiste Anwendungsforschung zu Millimeterwellen auf mehrere „atmosphärische Fenster“-Frequenzen und drei „Dämpfungsspitzen“-Frequenzen. Das sogenannte „atmosphärische Fenster“ bezieht sich auf jene Bänder mit hoher Durchlässigkeit, in denen elektromagnetische Wellen weniger reflektiert, absorbiert und durch die Atmosphäre gestreut werden. Wie in Abbildung 3 dargestellt, können wir sehen, dass das „atmosphärische Fenster“, in dem die Ausbreitung von Millimeterwellen weniger gedämpft wird, hauptsächlich um die Frequenzbänder 35 GHz, 45 GHz, 94 GHz, 140 GHz und 220 GHz konzentriert ist. Die Dämpfungsspitzen treten in der Nähe der Frequenzbänder 60 GHz, 120 GHz und 180 GHz auf. Im Allgemeinen ist das Frequenzband „atmosphärisches Fenster“ besser für die Punkt-zu-Punkt-Kommunikation geeignet und wird von Luft-Boden-Raketen in geringer Höhe und bodengestützten Radargeräten verwendet, während das Frequenzband „Dämpfungsspitze“ bevorzugt von versteckten Netzwerken und Systemen mit mehrkanaliger Diversität ausgewählt wird, um die Anforderungen an die Netzwerksicherheit zu erfüllen.
scharfes Millimeterwellenradar
Laut Memes Consulting brauchen echte selbstfahrende Autos zwar noch Zeit, aber fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (ADAS), die aktiv die Fahrsicherheit schützen, entwickeln sich allmählich weiter und werden populärer. ADAS verwendet hauptsächlich verschiedene im Auto installierte Sensoren, um Daten zu sammeln, die Umgebung während des Fahrvorgangs jederzeit zu erfassen, Daten zu sammeln, statische und dynamische Objekte zu identifizieren, zu erkennen und zu verfolgen und sie mit den Kartendaten des Navigationssystems zu kombinieren. Die Berechnung und Analyse des Systems ermöglicht es dem Fahrer, mögliche Gefahren im Voraus zu erkennen und den Komfort und die Sicherheit des Autofahrens effektiv zu erhöhen. Derzeit umfassen ADAS-Sensoren, die die Umgebung wahrnehmen, Kameras, Ultraschallsensoren und Millimeterwellenradare. Selbstverständlich benötigen selbstfahrende Autos auch eingebaute Lidar. Lidar wird seit langem von gängigen Autopiloten „bevorzugt“, da es eine 3D-Wahrnehmung der Umgebung realisieren kann.
Unabhängig davon, ob es sich um einen Lidar, eine Kamera oder einen Ultraschallsensor handelt, werden sie alle leicht durch schlechtes Wetter beeinträchtigt und können zu Leistungseinbußen oder sogar Ausfällen führen (schlechtes Wetter ist häufig der Hauptgrund für die hohe Zahl von Unfällen), sodass es zu „tödlichen“ Defekten kommt! Derzeit hat das Millimeterwellenradar den absoluten Vorteil, dass es Staub und Nebel, Regen und Schnee durchdringen kann und nicht durch schlechtes Wetter beeinträchtigt wird. Die einzige Superfähigkeit, „den ganzen Tag bei jedem Wetter“ zu arbeiten, ist zum unverzichtbaren Kern von ADAS für Kraftfahrzeuge geworden. Einer der Sensoren! Als Nächstes wollen wir uns mit dem Millimeterwellenradar „eng“ beschäftigen, um sein Konzept und Funktionsprinzip zu verstehen.
Millimeterwellenradar ist, wie der Name schon sagt, ein Radar, das im Millimeterwellenfrequenzband arbeitet. Millimeterwellen (Millimeterwellen, Abkürzung: MMW) beziehen sich auf elektromagnetische Wellen mit einer Länge von 1 bis 10 mm, und der entsprechende Frequenzbereich beträgt 30 bis 300 GHz. Wie in Abbildung 2 dargestellt, befinden sich Millimeterwellen im überlappenden Wellenlängenbereich von Mikrowellen und Ferninfrarotwellen, sodass Millimeterwellen die Vorteile dieser beiden Spektren sowie ihre eigenen einzigartigen Eigenschaften aufweisen. Die Theorie und Technologie der Millimeterwellen sind die Erweiterung der Mikrowellen auf Hochfrequenz und die Entwicklung der Lichtwellen auf Niederfrequenz.
Gemäß der Wellenausbreitungstheorie gilt: Je höher die Frequenz, desto kürzer die Wellenlänge, desto höher die Auflösung und desto stärker das Durchdringungsvermögen. Je größer jedoch der Verlust im Ausbreitungsprozess ist, desto kürzer ist die Übertragungsdistanz. Relativ gilt: Je niedriger die Frequenz, desto länger die Wellenlänge. Je stärker das Beugungsvermögen, desto länger ist die Übertragungsdistanz. Daher haben Millimeterwellen im Vergleich zu Mikrowellen eine hohe Auflösung, eine gute Richtwirkung, starke Entstörungsfähigkeit und eine gute Erkennungsleistung. Im Vergleich zu Infrarot haben Millimeterwellen eine geringere atmosphärische Dämpfung, eine bessere Durchdringung von Rauch und Staub und sind weniger wetterabhängig. Diese Eigenschaften sorgen dafür, dass das Millimeterwellenradar rund um die Uhr arbeiten kann.
Im Allgemeinen können Wasserdampf und Sauerstoff in der Atmosphäre elektromagnetische Wellen absorbieren. Derzeit konzentriert sich die meiste Anwendungsforschung zu Millimeterwellen auf mehrere „atmosphärische Fenster“-Frequenzen und drei „Dämpfungsspitzen“-Frequenzen. Das sogenannte „atmosphärische Fenster“ bezieht sich auf jene Bänder mit hoher Durchlässigkeit, in denen elektromagnetische Wellen weniger reflektiert, absorbiert und durch die Atmosphäre gestreut werden. Wie in Abbildung 3 dargestellt, können wir sehen, dass das „atmosphärische Fenster“, in dem die Ausbreitung von Millimeterwellen weniger gedämpft wird, hauptsächlich um die Frequenzbänder 35 GHz, 45 GHz, 94 GHz, 140 GHz und 220 GHz konzentriert ist. Die Dämpfungsspitzen treten in der Nähe der Frequenzbänder 60 GHz, 120 GHz und 180 GHz auf. Im Allgemeinen ist das Frequenzband „atmosphärisches Fenster“ besser für die Punkt-zu-Punkt-Kommunikation geeignet und wird von Luft-Boden-Raketen in geringer Höhe und bodengestützten Radargeräten verwendet, während das Frequenzband „Dämpfungsspitze“ bevorzugt von versteckten Netzwerken und Systemen mit mehrkanaliger Diversität ausgewählt wird, um die Anforderungen an die Netzwerksicherheit zu erfüllen.
scharfes Millimeterwellenradar
