【太平洋汽車網(wǎng)】汽車毫米波雷達(dá)的作用：利用毫米波雷達(dá)可以做到讓車輛自適應(yīng)巡航及跟隨前車，當(dāng)汽車與周圍的物體可能有碰撞發(fā)生時，通過警告提醒裝置告知駕駛員或車輛采取自動緊急制動避免碰撞，當(dāng)碰撞不可避免時，通過對剎車、頭靠、安全帶等進(jìn)行控制，減輕因碰撞而帶來的危害。

　　雷鋒網(wǎng)按：本文作者鄭菲，汽車主動安全測試工程師。本文由雷鋒網(wǎng)獨家發(fā)布。

　　一、引子首先要明確，這里要講的雷達(dá)是發(fā)射電磁波的正經(jīng)雷達(dá)，而不是發(fā)射機械波的倒車?yán)走_(dá)。

　　二戰(zhàn)軍迷和歷史研究者大概對雷達(dá)技術(shù)的淵源了如指掌：第一臺實用雷達(dá)就是用于探測試圖半夜從空中越過英吉利海峽的德農(nóng)——坐著飄在天上的金屬殼的德農(nóng)。之后雷達(dá)既在太平洋夜戰(zhàn)中碾壓過島國訓(xùn)練有素的戰(zhàn)列艦觀察兵的光榮時刻，也有過在貝卡谷地被猶太人的反輻射導(dǎo)彈炸成渣渣的慘痛歷史。

　　雷達(dá)從戰(zhàn)爭機器轉(zhuǎn)職交通行業(yè)的初期伴隨著無數(shù)車主的血淚——雷達(dá)測速。而現(xiàn)在雷達(dá)成為了車主擺脫油門的助手——自適應(yīng)巡航的主傳感器，以及并線的保護(hù)神——盲點監(jiān)測和并線輔助用傳感器，還偶爾扮演避免追尾事故的最后一道防線——自動緊急制動用傳感器。

　　二、構(gòu)造和原理目前車載雷達(dá)的頻率主要分為24GHz頻段和77GHz頻段，其中77GHz頻段代表著未來的趨勢：這是國際電信聯(lián)盟專門劃分給車用雷達(dá)的頻段。嚴(yán)格來說77GHz的雷達(dá)才屬于毫米波雷達(dá)，但是實際上24GHz的雷達(dá)也被稱為毫米波雷達(dá)。

　　在工程實踐中，雷達(dá)天線具體實現(xiàn)的方法有很多種。目前車載雷達(dá)中比較常見的是平面天線陣列雷達(dá)，因為相比其他實現(xiàn)方式，平面雷達(dá)沒有旋轉(zhuǎn)機械部件，從而能保證更小的體積和更低的成本。下面以目前常見的平板天線雷達(dá)為例，介紹車載雷達(dá)的構(gòu)造和原理。

　　先對車載雷達(dá)有個直觀地認(rèn)識：Figure 1Figure 2天線陣列（如下圖）：Figure 3其中從上至下分別是10條發(fā)射天線TX1，然后是2條發(fā)射天線TX2，最后是4條接收天線RX1至RX4。

　　兩組發(fā)射天線分別負(fù)責(zé)探測近處和遠(yuǎn)處的目標(biāo)，其覆蓋范圍如下圖所示：Figure 4這里因為近處的視角（FOV）比較大，大概有90度，所以需要更多天線，而遠(yuǎn)處的視角小，大概只有20度，所以兩根天線就夠了。

　　雷達(dá)裝在車上如下圖所示：Figure 5雷達(dá)通過天線發(fā)射和接收電磁波，所發(fā)射的電磁波并非各向均勻的球面波，而是以具有指向性的波束的形式發(fā)出，且在各個方向上具有不同的強度，如下圖所示：Figure 6雷達(dá)主要測量目標(biāo)的三個參數(shù)：位置、速度和方位角。下面簡單說說這三個參數(shù)的測量原理。

　　位置和速度這兩個參數(shù)的測量原理在小學(xué)科普課本里就講了：雷達(dá)波由發(fā)射天線發(fā)出、被目標(biāo)反射后，由接收天線接收雷達(dá)回波。通過計算雷達(dá)波的飛行時間，乘以光速再除以2就可以得到雷達(dá)和目標(biāo)之間的距離。

　　而根據(jù)多普勒效應(yīng)，通過計算返回接收天線的雷達(dá)波的頻率變化就可以得到目標(biāo)相對于雷達(dá)的運動速度，簡單地說就是相對速度正比于頻率變化量。

（圖/文/攝：太平洋汽車網(wǎng) 問答叫獸）