导读: 毫米波波段是介于微波和红外波段之间的一个电磁波波段,一般指30~300GHz的频段。
特点介绍
毫米波波段是介于微波和红外波段之间的一个电磁波波段,一般指30~300GHz的频段。
毫米波电子系统具有如下特性:
- 小天线孔径具有较高的天线增益;
- 高跟踪精度和制导精度;
- 不易受电子干扰;
- 低角跟踪时多径效应和地杂波干扰小;
- 多目标鉴别性能好;
- 雷达分辨率高;
- 大气衰减“谐振点”可作保密传输。
由于上述特性,毫米波主要应用在结构小、重量轻、分辨力高、作用距离近和具有良好多普勒处理特性的场合。与微波相比,毫米波受恶劣气候条件影响大,但分辨力高,结构轻小;与红外和可见光比,毫米波系统虽没有那样高的分辨力,但通过烟雾灰尘的传输特性好。
毫米波的广泛应用
军事上的需要是推动毫米波技术发展的重要因素。目前毫米波在雷达、制导、战术和战略通信、电子对抗、遥感、辐射测量仪器等方面得到了广泛应用。
毫米波雷达
毫米波雷达的优点是角分辨率高、频带宽、多普勒频移大和系统的体积小。缺点是作用距离受功率器件限制。目前大多数火控系统和地空导弹制导系统中的跟踪雷达均已工作在毫米波频段。当需要大作用距离时所需的发射功率及天线增益都比微波系统高。其典型的应用实例有:
空间目标识别雷达
其特点是使用大型天线以得到成像所需的角分辨率和足够高的天线增益,使用大功率发射机以保证作用距离。
直升飞机防撞雷达
现代直升飞机的空难事故中,飞机与高压架空电缆相撞造成的事故占了相当高的比率。因此应用于直升飞机的防撞雷达要能发现线径较细的高压架空电缆,需要采用分辨率较高的短波长雷达,实际多用 3 mm 雷达。这种雷达技术还可用于车辆防障。
精密跟踪雷达
实际的精密跟踪雷达多是双频系统,即一部雷达可同时工作于微波频段(作用距离远而跟踪精度较差)和毫米波频段(跟踪精度高而作用距离较短),两者互补取得较好的效果。双频还带来了一个附加的好处:毫米波频率可作为隐蔽频率使用,提高雷达的抗干扰能力。
其他军用雷达
炮位侦察雷达用于精确测定敌方炮弹的轨迹,从而推算出敌方炮兵阵地的位置。由于雷达体积小(可人背、马驮)、角跟踪精度高,抗干扰和低截获,常采用 3 mm波段的雷达,发射机平均输出功率在 20 W 左右。为了有效跟踪掠海飞行的小型高速导弹(巡航导弹),舰炮火控系统的跟踪雷达也有使用毫米波段的趋势。
活体(侦测有生命迹象的人类)检测雷达
利用毫米波雷达技术,使用大型天线以得到成像所需的角分辨率和足够高的天线增益,使用大功率发射机以保证作用距离。这样就可以实现远距离检测生命迹象,可用于抗灾救险和边防任务。