毫米波雷达及其传感应用【社群智汇】
【编者按】：由传感器专家网创建的微信社群——【传感器专家网社群】，汇聚了大批传感器业内人士，并每天就各种传感器话题进行热烈讨论，迸射出闪耀的知识火花。于是，我们把社群里极具价值的精彩对话整理成文，推出了专题栏目“社群智汇”。
【今日话题】是“毫米波雷达及其传感应用”。波长为1～10毫米的电磁波称毫米波，它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。
@传感器专家网-杨军：
从超声波、到声纳、再到ADCP多普勒测速，聊了几天声学传感器，其实智能设备还有的另外一类眼睛——雷达，今天我们来聊聊毫米波雷达及其在自动驾驶等场景下的传感应用。欢迎有相关经验的群友分享自己的经验、看法和观点。
@春***山：
我们研发生产24G、77G微波测速雷达，主要用于车辆速度监控、超速抓拍、车辆治安卡口、车流量检测、路口红绿灯自适应控制等方面。
@超***7:
毫米波雷达，我们生产的，123G的，不是用在自动驾驶的，而是用在工业的过程罐，反应釜里面测量液位或者料位变化的。
这个也算一种应用吧。
在工业的过程罐，反应釜测量液体，123G的毫米波雷达，因为发射角度较小，3～4°，所以对现场罐顶的安装法兰要求小，最小DN40就可以。同时对罐顶的管脖高度，要求低，而且可以离罐壁较近的距离安装，故适应性很广。
对于反应釜，如果罐子内有蒸汽，可以穿透。如果因为搅拌形成较大的漩涡，常规的超声波液位计，26G雷达液位计无法测量的条件下，用123G的毫米波雷达也可以测量。
@果***:
123G的雷达是模拟输出吗？ 需要专用PCB板材吗？
@超***7:
123G雷达，配套后面变送部分的电路，出来有4-20ma或者485两种输出。
现在已经不用专用的PCB板材来做了。
@传感器专家网-杨军：
作为自动设备和智能驾驶的眼睛，目前有摄像头、毫米波雷达，激光雷达等解决方案，而毫米波雷达几乎是唯一可以“全天候、全天时”工作的传感器。
@V***颖：
惯性模块也在自动驾驶里辅助摄像头和毫米波雷达做精准定位。
@超***7:
毫米波雷达，目前实际就是60G,77G,120G三大类。
而且都是做的“片上天线”，这样就大大降低了硬件生产的难度。
@果***:
请教一下 123G的毫米波穿透雨水的效果怎么样 比如以中雨大小作为参考 我实际测试过60G的PCR毫米波雷达，穿透效果比较差，只能达到1.5m左右。
@超***7:
这个问题跟3个因素有直接关系。
1.电磁波的波长，理论上60G应该比123G毫米波穿透能力更强。
2.发射的功率。
3.发射的角度。
在液体温度超过100℃，有大量蒸汽的储罐中，我们用123G的毫米波雷达，测量最大的罐体是15米，再大的有蒸汽罐子，没有遇到过。
你说的问题，在雨中只能测量到1.5米，很有可能是：
1.发射功率太小。
2.发射角度太大。
还有一种情况，是粉尘。
我们在水泥厂测量，成品水泥仓，最大测量过50米的水泥仓。连续工作时是：24V,200mA；功耗是：24×0.2=4.8W.
@果***:
连续工作电流100mA左右 ，5V供电。功率是比较小，我测试的是超低功耗的雷达。
我这个应用，近距离的测物位或者识别人体信息。
@超***7:
那样发射角度比较大了。
我们有3.3V供电，280mA的123G《天空之眼》雷达，在雨中可以测量到15米。而我们的发射角度小，是4-6°。
你说的情况，看来主要是发射角度太大了。最小是90°的发射角度，信号分散了。
@果***:
40度的发射角。
信号确实要比您这个差一些。
@超***7:
如果是同样的发射功率，以123G《天空之眼》雷达，来比较。4°发射角度，可以测量15米。
您的是40°发射角度，可以测量1.5米。差不多的。
@果***:
但是我这个角度，只能是靠外部的lens来做聚焦，本身的角度是比较大的，所以做不到4度的角度。
@超***7:
是的。您的工况，就要求发射角度大，才能够好好工作。
@果***:
对您的产品很感兴趣，能否通过一下好友？
@超***7:
好的。
@传感器专家网-杨军：
毫米波雷达的工作频率范围为30~300GHz,频谱分布于微波与远红外波相交叠的波长范围，所以兼有这两种波谱的优点，分别是微波向高频的延伸和光波向低频的发展，从而在应用上有其独特点。
与微波相比，毫米波的分辨率高、指向性好、抗干扰能力强、探测性能好。与红外相比，毫米波的大气衰减小、对烟雾灰尘具有更好的穿透性、受天气影响小。这些特质决定了毫米波雷达更加适用于全天时、全天候的工作。
毫米波雷达测速是基于多普勒效应原所形成的频率变化，通过检测这个频率差测得目标相对于雷达的移动速度，根据发射脉冲和接收脉冲的时间差，可以测出目标的距离。基于毫米波雷达对目标细节的识别能力，高精度的毫米波雷达也能承担图像识别的任务。
@李***军：
超声波能不能用于测试人体脉搏或血压信号？
@果***:
毫米波雷达理论上可以测人体的心跳。
武汉有个博士做出来了。
测呼吸倒是比较容易。
@超***7:
目前超声波测量人体脉搏或者血压，都是接触式测量。有这样的用途。
@李***军：
接触式没问题，有没有应用案例。
目前住院病人很多要带那个监护仪睡觉，因为测试血压都要打气阻断血压，所以想看看是否可以用超声波实现血压测量，这样不会影响病人睡觉休息。
@超***7:
我们没有做这一块的超声波探头。
这种要找做医疗超声的企业。
我们目前做的都是工业超声波，比如：测距，测流速。
@传感器专家网-杨军：
一辆汽车上会安装多颗短程、中程和长程毫米波雷达，在车辆前方、车身和后方发挥不同的作用。24GHz毫米波雷达目前仍是出货量最大的类型，主要用于中短距探测，77GHz毫米波雷达主要用于长距探测。虽然毫米波雷达起到了最核心的物体探测、测距和测速的作用，但是还需要其它传感器的辅助，比如激光雷达、摄像头、超声波雷达、惯性传感器等。
@超***7:
是的。还要其他传感器来配合。
@传感器专家网-杨军：
相对于热门的激光雷达，毫米波雷达是目前增长真正最快的市场。
@迷***人：
智慧的车，聪明的网；车路协同；智慧交通。
@传感器专家网-杨军：
毫米波雷达除了汽车智能辅助驾驶应用，还在无人机、安防、智能交通、工业以及军用领域发挥着非常重要的作用。
毫米波雷达技术的发展趋势是朝着体积更小、功耗更低、集成度更高、多技术融合方向发展。
@江***子：
请问杨工程师77GHz的最长测距在多少米范围？
@传感器专家网-杨军：
250米，高性能可能去到300米。
如果您对该话题有更多的观点，欢迎在下方留言评论~
