毫米波是介于微波与光波

毫米波是介于微波与光波之间的电磁波，通常毫米波频段是指30300GHz,相应波长为110mm 目前绝 大多数的应用研究集中在几个“窗口”频率，包括 35、45、94、140、220GHz 和二个吸收峰（60、120、200GHz频率上）。毫米波电子系统具有如下特性：。小天线孔径具 有较高的天线增益；。高跟踪精度和制导精度；。不 易受电子干扰；。低角跟踪时多径效应和地杂波干扰 小；。多目标鉴别性能好；。雷达分辨率高；。大气 衰减“谐振点”可作保密传输。由于这些特性,毫米波主要应用在结构小、重量 轻、分辨力高、作用距离近和具有良好多普勒处理特 性的场合。与微波相比,毫米波受恶劣气候条件影响 大,但分辨力高,结构轻小；与红外和可见光比,毫 米波系统虽没有那样高的分辨力,但通过烟雾灰尘的 传输特性好。军事上的需要是推动毫米波系统发展的重要因素。目前毫米波在雷达、制导、战术和战略通信、电子对抗、遥感、辐射测量等方面得到了广泛应用。毫米波雷达的优点是角分辨率高，频带宽，多普 勒频移大和系统体积小，缺点是作用距离受功率器件 限制大。目前大多数火控系统和地空导弹制导系统中 的跟踪雷达均已工作在毫米波频段。实际的精密跟踪雷达多是双频系统，即一部雷达 同时工作于微波频段（用于搜索、引导，精度较低） 和毫米波雷达（跟踪精度高、作用距离近），两者协 同工作，可取得较好的效果。如美国海军研制的 TRAKX 双频精密跟踪雷达即有一部 9GHz、300kw 的 反射机和一部 35GHz、13KW 的发射机及相应的接收 系统，共用 2.4m 抛物面天线，已成功地跟踪了距水面 30m高的目标，作用距离可达27km.双频还具有一个 好处，毫米波频率可作为隐蔽式工作，提高了雷达的 生存能力。炮位侦察雷达用于精确测定敌方炮弹的轨迹，从 而推算出敌方炮兵阵地的位置。由于雷达体积小（可 人背、马驮）、角跟踪精度高，抗干扰和低截获，常 采用 3mm 波段的雷达，发射机平均输出功率在 20W 左右。用于跟踪弹、炮的搜索、跟踪两位一体雷达，搜 索部分采用 X 波段，跟踪部分采用毫米波（ 8mm）， 例如改进的“空中卫士”综合火控雷达，具有很好的低 角跟踪性能和抗干扰性能。为了有效跟踪掠海飞行的小型高速导弹（巡航导 弹），舰炮火控系统的跟踪雷达也有使用毫米波段的 趋势，如：美国挑战者 SA-2 舰载火控跟踪雷达采用 M （20-40GHz ）波段，英国30型舰载火控跟踪雷达 也使用了毫米波段。为了高空探测飞机和导弹，毫米波雷达得到了有 效的应用，因为毫米波在高空传输损耗很小，地面探 测这些目标则会被很强的大气吸收所遮挡。空间目标识别雷达的特点是使用大型天线以获得 成像所需的角分辨率、高天线增益和大功率发射机以 保证足够的作用距离，一部35GHz的空间目标识别雷 达的天线口径达36m.用行波管提供10KW的发射功率, 可以拍摄远在16Km处的卫星照片；一部工作在 94GHz的空间目标识别雷达的天线口径为13.5m,采 用回旋管输出20KW的发射功率，可对144Km远处 的目标进行高分辨率的摄像。现代直升机的空难事故中,飞机与高压架空电线 相撞的事故占相当高的比率,因此直升机防撞雷达需 要采用分辨率极高的毫米波雷达或激光雷达,实际上 多用 3mm 雷达。这种雷达技术还可用于车辆防障和空 中交会。由于毫米波制导兼有微波制导和红外制导的优点。 在大气层内,毫米波四个主要传输窗口（35、94、140、 和 220GHz ）虽较微波对云、雨引起的衰减要大一些， 但毫米波系统体积小，重量轻、易于高度集成化，而 且频带宽，分辨率高，敌方难于载获，抗干扰性能强； 较之红外则分辨率差一些，但通过烟、雾、灰、尘的 能力强，具有较好的全天候战斗能力。因此，毫米波 制导系统已成为精确制导的主要发展方向之一，特别 是寻的制导系统。国外许多导弹的末制导采用了毫米 波制导系统。例如，休斯公司研制的“黄蜂”反坦克导 弹工作在94GHz, “幼畜”和海法尔以及“SADARM”等 导弹和火箭弹上都使用35GHz的导引头。目前正在发 展的毫米波成像技术及毫米脉冲多普勒导引头和红外 焦平面探测器合成的双模导引头,使导引头具有真正 全天候条件下“打了不用管”的功能。用于 21 世纪的超 音速巡航导弹（ATACCM）、超音速反舰导弹（ANS）、 先进反幅射导弹（ARRM）、先进反舰导弹（AASM） 等都采用了毫米波技术在内的复合制导。由于毫米波雷达和末制导系统的发展,相应的电 子对抗手段也发展起来了。目前现役的多数雷达侦察/ 告警系统，如 WJ-2740 （美）、Wi927 （美）、APR （V） A（美）的频率覆盖范围均已扩展到0.54OGHz. 据报导，美国电子对抗的部份雷达侦察设备频率覆盖 可达3KHz100GHz,并向300GHz发展。雷达告警 设备频率已扩展到4060GHz，北约正在研制一种车 载毫米波告警设备，频段为40140GHz.此外，通信 侦察频段覆盖10KHz毫米波段，通信干扰也将覆盖 10KHz60GHz 在微波范围内已成功实用的电子干扰 技术，如箔条和反雷达伪装，在毫米波频段则效果不 佳，因为用于 35GHz 以上的箔条偶极子实在太小。因 此要想有效地对抗毫米波雷达干扰需要研究新的方法 目前投放非谐振的毫米波箔条和气溶胶对敌方毫米波 雷达波束进行散射是一种手段。军用毫米波通信是战场环境下很有发展前途的通 信手段，它具有波束窄、数据率高、电波隐蔽、保密 和抗干扰性能好、开设迅速、使用方便灵活以及全天 候工作的特点。军用毫米波通信主要应用有：远（空 间）近（大气层）距保密通信，快速应急通信，对潜 通信，卫星通信，星际通信，微波干线上下山的走线 和电缆中断抢通设备等。毫米波通信美国处于领先地位。目前 30-40GHz 的设备已实用，如美国 Norden 公司研制、工作频率在 3638.6GHz的AN/GRC-209短程视距通信设备，用于点对点数据传输。英国宇航公司与马可尼公司制造的skyNETIV 卫星通信系统，载有 4 个 X 波段， 2 个 UHF和一个EHF的转发器。美Milstar“战术战略中继卫星系统”由6颗星组成，上行频率为44GHz,下行频率为20GHz,星际通信频率为60GHz地面近距离（如前沿阵地）也使用 60GHz 频率是为了保密通信,如美国雷声公司研制的 TMR-2 设备。