深入探讨 移动目标的微波探测技术

磁波的场强分布很难控制（图3-11）。注意到个别产品将四片蝶型排布的天线化整为零，数百片微小铜箔排列成阵，规则相连，利用传输线延迟产生相控效应，来约束场强分布，但实效不大。

    图4-11是一种双鉴探测器中使用的24.125GHz专业级波导谐振传感器。图4-12是该传感器场强分布，可以看出与红外探测范围近乎拟合。

4.2、缓慢移动目标的探测
    从图1-2中看出K-波段多普勒频率是X-波段的2.3倍，为什么提高微波频率有利于探测缓慢移动目标，图4-21用频域分析图示了其中的原因。

4.3、多普勒信号的频域分析

    使用波导谐振模块所获得的多普勒信号信噪比高，经过放大调理后的多普勒信号其干扰成分较其他类型传感器明显减少，这样的信号送往决策控制部分不仅可以做更好的自适应幅值控制，提高探测灵敏度，延伸探测距离，还可以对信号做进一步的频域分析，了解移动目标深层次属性，帮助排除现场规则运动物体造成的虚假警情。

    图4-31将频率为f1和 f3 的两个正弦信号做线性叠加，产生了一个非正弦信号 f13 。由此逆推，图3-21中所获得的多普勒信号实际上是由 f1  和 f3  组成的，换言之，我们同时探测到了两个移动的目标，并且，其中一个目标移动的速度是另一个目标的3倍，这就看出频域分析的优势。

    实用中可以采用快速富里叶变换专用DSP芯片来完成这一时域到频域的变换。在探测器中可以更为简单地采用锁相环综合器技术实现这一转换，类似彩电自动搜索频道那样将视缆中"单一模拟信号"的所有频点找出来，将看似单一的多普勒信号的复杂组成描绘成频谱，为进一步的分析奠定基础。具体做法就是在决策控制器中固化一个锁向环综合器算法，承担多普勒信号的频域转换，并不断地刷新这个频谱分布，再将获得的数据与固有的经验数据资料比对，对移动目标作出正确的判断。

    图4-32是目标、吊扇、目标加吊扇三种情况的多普勒信号波形（左边）及相应的频谱（右边）。
    图4-23中，通过比较，在时域（左边），借助信号幅度的大小来区分吊扇和吊扇加目标的复合信号是不容易的，但在频域（右边）则很容易将两者区分开来。

    以上我们较为深入地探讨了微波探测器的工作原理、技术构成、工作频率等，现在我们了解到，在要求各不相同工程实践中，正确选择类型、波段适用的微波探测器至关重要，同时要做到恰当安装微波探测器，才能确保整个工程达到既定的技术指标。

   作者：安定宝集团中国区总工程师 徐 浦