XWR6843 ミリ波センシング デバイス PCB アセンブリ

     ミリ波：波長が1ミリから10ミリの電磁波をミリ波といいます。 マイクロ波と遠赤外線が重なる波長域にあるため、両方のスペクトルの特徴を持っています。 ミリ波の理論と技術は、マイクロ波を高周波に拡張し、光波を低周波に発展させたものです。

       2020 年 6 月 15 日、中国工学院の学者である Liu Yunjie 氏は、南京ネットワーク通信およびセキュリティ 紫山研究所が CMOS ミリ波完全統合型 4 チャネル フェーズド アレイ チップを開発したと述べました。

ミリ波入門

   ミリ波周波数帯の正確な定義はありません。 通常、30～300GHz（波長1～10mm）の周波数領域の電磁波をミリ波と呼びます。 マイクロ波と遠赤外線が重なる波長域にあるため、2種類のスペクトルの特徴があります。 ミリ波の理論と技術は、マイクロ波を高周波に拡張し、光波を低周波に発展させたものです。

ミリ波特性

   ミリ波は、光波に比べて大気の窓を伝搬する際の減衰が少なく（ミリ波やサブミリ波が大気中を伝搬する場合、気体分子の共鳴吸収による減衰は少ない）、自然光の影響や影響を受けます。 放熱源が少ない。

アドバンテージ：

• 非常に広い帯域幅。 一般に、ミリ波の周波数範囲は 26.5 ～ 300 GHz で、帯域幅は 273.5 GHz と高いと考えられています。 DC からマイクロ波までの全帯域幅の 10 倍以上。 大気吸収を考慮しても、大気中を伝播するときに使用できるメイン ウィンドウは 4 つだけですが、これら 4 つのウィンドウの合計帯域幅は 135 GHz に達することができ、これは以下のマイクロ波帯域の帯域幅の合計の 5 倍です。 これは、今日の逼迫した周波数リソースにおいて、間違いなく非常に魅力的です。

• ビームは狭いです。 ミリ波ビームは、同じアンテナ サイズのマイクロ波ビームよりもはるかに狭いです。 たとえば、12cm のアンテナのビーム幅は 9.4 GHz で 18 度ですが、94 GHz ではわずか 1.8 度です。 そのため、より近くにある小さなオブジェクトを区別したり、オブジェクトの詳細をより明確に観察したりすることができます。

• ミリ波の伝搬は、レーザーに比べて気候の影響が少なく、全天候型と言えます。

• マイクロ波と比較して、ミリ波コンポーネントはサイズがはるかに小さいです。 そのため、ミリ波システムは小型化が容易です。

欠点:

①大気中での伝搬減衰が激しい。

②装置の加工精度が高い。

ミリ波伝搬特性

    ミリ波は、通信、レーダー、リモート センシング、天文学の分野で数多くの用途があります。 優れた性能を持つミリ波システムの設計と開発を成功させるためには、さまざまな気象条件下でのミリ波の大気伝搬特性を理解する必要があります。 ミリ波の伝播特性に影響を与える要因には、主に分子吸収（酸素、水蒸気など）、および環境（植生、地面、障害物などを含む）が含まれます。これらの要因の複合効果により、ミリ波信号が発生します。 減衰し、散乱し、偏波と伝播経路を変更し、ミリ波システムに新しいノイズを導入します。 ミリ波システムの運用にはさまざまな要因が大きく影響するため、ミリ波の伝搬特性を詳細に検討する必要があります。

ミリ波レーダー

近年、ミリ波システムの需要の高まりに伴い、送信機、受信機、アンテナ、ミリ波デバイスの開発においてミリ波技術が大きく進歩し、ミリ波レーダーはさまざまな分野で新たな段階に入っています。 アプリケーション。

      1980年代以降、ミリ波レーダーの需要拡大により、ミリ波レーダーの開発が盛んになりましたが、これはミリ波レーダーの以下の特徴に依存しています。

①さまざまな広帯域信号処理に適した非常に広い周波数帯域。

②小さなアンテナ口径で狭いビームが得られ、指向性が良く、空間分解能が非常に高く、追尾精度が高い。

③広いドップラー帯域幅、明らかなドップラー効果、優れたドップラー分解能、高速測定精度。

④グランドクラッターやマルチパス効果の影響が少なく、低高度追尾性能が良好です。

⑤ミリ波散乱特性はターゲット形状の細部に敏感であるため、マルチターゲット識別とターゲット認識の能力とイメージング品質を向上させることができます。

⑥ミリ波レーダーは狭いビームで発射するため、電子戦での敵の迎撃は困難である。

⑦現在、ステルス航空機やその他のターゲット デザインのステルス周波数範囲は 1 ~ 20 GHz に制限されており、ボディなどの凹凸部分はミリ波よりも目立つため、これらの凹凸が角反射を引き起こし、有効な反射領域が増加します。 、したがって、ミリ波レーダーには特定のステルス防止機能があります。

⑧ミリ波は、レーザーや赤外線に比べて解像度は劣りますが、煙やほこり、霧などを透過し、24時間稼働できます。

   ミリ波レーダーの欠点は主に大気による減衰と吸収の影響を受け、現在の動作範囲はおおむね 10 キロメートル以内に制限されています。 また、ミリ波レーダーの構成部品は、マイクロ波レーダーに比べて大量生産され、歩留まりが低いのが現状です。 さらに、多くのデバイスはミリ波周波数帯で金または銀でコーティングする必要があるため、デバイスのコストが比較的高くなります。

ミリ波アンテナ

①ホーンアンテナ

角錐ホーンの一般的な開口導波管は電磁波を放射することができますが、口径が小さいため、放射効率と利得が低くなります。 金属導波管の開口部を徐々に広げて広げると、ホーンアンテナが形成される。 ホーンアンテナは、構造が簡単で周波数帯域が広く、製造が容易で調整が容易なため、マイクロ波帯やミリ波帯で広く使用されています。 ミリ波治療器にも広く使われています。

②マイクロストリップアンテナ

マイクロストリップ アンテナまたはプリント アンテナは、最初にセンチメートル波帯で広く使用され、その後ミリ波帯に拡張されました。 このような拡張は、波長に比例して縮小するのではなく、完全な模倣ではなく、新しい概念と新しい開発です。

ただし、ミリ波マイクロストリップ アンテナには 2 つの重要な問題があります。 1つは伝送線路の損失が大きくなること、もう1つは寸法公差が非常に厳しくなることです。

③漏洩波アンテナ

このタイプのアンテナは、電磁波が開放構造に沿って伝送されるときに、いくつかの不連続構造によりエネルギーを放射するため、漏洩波アンテナと呼ばれます。

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