對普通群眾而言，雷達這項誕生于上世紀三四十年代的科技，大概是最具科技神秘感的一個詞匯，大部分在各種軍事主題報道中聽到、看到，或者在天氣預報中時有耳聞。其實雷達一直廣泛用于民用應用，從執法部門實施的汽車系統和速度監控到空中交通管制、天氣和海上監控。尤其是在汽車先進駕駛輔助系統中越來越應用廣泛后，雷達技術變得不再那么神秘，從倒車輔助到行車輔助功能，已經成為高端車甚至中低端汽車的普遍配置。

走出傳統應用，雷達的世界很精彩

雷達的原理是發射一個利用特定類型波形調制的電磁信號(調制取決于應用要求)，然后通過其路徑中的物體反射，雷達接收機處理這些反射波以確定物體的范圍、角度或速度，距離可通過測量發射與接收之間的時間差來確定；角度（或相對方位）可通過測量信號到達角(AOA)來確定（通常利用高指向性天線）；如果雷達與目標之間的相對速度有一個徑向分量，可通過載波的多普勒偏移確定該分量。

傳統的那些“高大上”的大型雷達應用系統

例如海上雷達可測量船舶方位和距離以防碰撞并進行船舶導航，在港口或海灣處，船舶交通服務雷達系統用于監控和調節繁忙水域中的船舶運動，配合飛機應答機系統一起使用的類似民用空中交通管制雷達確定相似特性，以確保飛機之間保持安全距離并協調飛行路徑，等等。遠程監控雷達，如空中交通管制、天氣和海上雷達，除了需要高可靠性之外，還需要長距離能力以及良好的分辨率。憑借更大的距離和分辨率，可使得雷達在更遠的距離處檢測較小物體。

直到最近幾年前，毫米波雷達傳感器仍在使用尺寸龐大、復雜且構建成本高昂的分立組件來實現，這限制了其在工業及更廣大的消費電子市場的廣泛采用。現在，包括ADI公司在內的射頻微波技術企業努力拓展24GHz固態雷達技術解決方案，希望提供出色的性能和高集成度，可實現小尺寸、低成本和易用性，適用于物體檢測、跟蹤、安全控制和防撞警告系統等應用。這些技術進步包括新型天線與制造工程技術的進步提升了雷達全面的性能并大大降低成本，例如雷達系統從硅和GaAs遷移到氮化鎵(GaN)，像ADI的HMC GaN功率放大器高達25W，完全覆蓋L到Ku波段；雷達用緊湊、高效噪聲放大器技術、高功率寬帶放大器，如HMC高達8 kW固態寬帶功率放大器X-波段(8-11 GHz)。而模塊化設計方案還能支撐快速應用新的數字處理與計算技術。

雷達技術的最新突破，結合軍事和商業應用的小型化、經濟型、高精度雷達需求，帶來了雷達技術與應用的創新熱潮。許多即將來臨的技術增長領域，如無人駕駛汽車、無人機和各種商用/民事應用，都取決于固態雷達和一些新的制造工藝與設計方法，先進數字信號處理、靈活射頻收發器和尖端天線技術的廣泛應用正在加速這種改變。

從血壓監測到心率監測，雷達創新醫療保健應用

近年來，隨著雷達的低成本、小型化、低技術門檻的發展，這種傳感技術中的明星技術在應用中扮演著越來越重要的角色，有些應用已經超越一般人對雷達技術的想象，例如建筑與智能家居（物聯網）、室內/室外照明、智能街燈、無人機、安全應用以及機器人和無人機應用，等等。而雷達技術在醫療保健領域的應用則是其中近年來獲得關注的一個衍生領域，隨著雷達技術低成本化在這些應用中獲得越來越多的認可。

追溯雷達技術在醫療上的應用，超聲波當屬最早的應用，而近年來基于雷達的創新應用再次層出不窮涌現。年初媒體曾報道過一家名叫Blumio公司使用雷達技術來實現對血壓的革新式監測，該公司的產品將雷達技術設計到上臂佩戴的臂環中（這是通常測量血壓的位置，因為它和心臟高度相同），產品中的利用兩個雷達天線負責探測每兩次心跳之間的脈沖壓力波，再通過算法計算兩個天線間距的速度推導出被監護人的血壓。和以往的血壓計不同，它不需要連接在笨重的機器上，而且能持續測量。

有意思的是，前不久ADI公司的產品應用工程師在前不久的國際微波技術展會現場介紹的一款產品也實現類似的身體信號監測功能，ADI正在開發的可監測人體心率和呼吸速率的方案。這款方案希望采用ADI新型24GHz雷達傳感器來革新式實現體征信號的監測，并擴展其雷達戰略。這款方案采用了其領先的雷達信號鏈技術，并基于ADI自家的Blackfin DSP處理器，確保了尺寸、功耗和成本。

ADI產品應用工程師在IMS2018現場演示支持雷達心率監測方案

展示資料顯示，這一整套系統解決方案包括一條天線、一個24GH雷達、一個低速ADC和一個定點DSP均集成在一塊電路板上，這塊電路板可以直接用作生命體征監測系統。當人坐在這款產品前面，它會將極低功率的雷達信號傳送到他的身體，然后通過讀取信號從而可以獲得這個人的心率和呼吸速率信息。

現場工程師將傳輸極低雷達功率的電路板對著演示模特的胸口，在演示平臺系統電腦界面上，雷達射頻芯片采集無線信號再轉換為中頻信號，還有一個低速ADC，對數據進行了數字化處理，DSP傳感器和算法可以讀取呼吸速率和心率數據，將數據通過USB傳輸到了電腦中從而讀取人的實時心率。

按照ADI的目標應用建議，該類系統可以應用于駕駛員健康監測用于追蹤駕駛員的心率信息并進行駕駛員狀態分析，還可將它放在兒童座椅或嬰兒車內用于監測嬰兒的健康情況，也可以把這款設備放在一個房間測量房內人員的心率，等等創新應用。

ADI公司成功收購訊泰（Hittite）后支持整個頻譜的完整RF到比特解決方案

本文總結

基于硅的24GHz雷達技術正在實現新一代的非接觸式智能傳感器，并且越來越多地用于包括汽車、無人機、工業和消費電子等大眾市場。這類雷達傳感器可以提供有關物體存在、運動、角位置、速度以及與傳感器幾厘米到幾百米的距離等實時信息，本文提及的創新應用只是雷達應用的冰山一角。