用雷达做穿墙挂能行吗?

如题所述

第1个回答  2023-06-13

用雷达做穿墙挂能行吗

如果是用来通信的话,不用太过纠结电磁波“穿透”墙壁的能力。

只要房间不是绝对封闭,电磁波都能通过门缝等空间以衍射的形式“溜”进来。比如,我们在卧室能够连接到客厅的WIFI,事实上大部分信号是“绕过”墙壁来到卧室的。

而直接“穿墙而过”的信号虽然也存在,但不是主流,因为在通过墙壁时,绝大部分能量会损耗掉。

要想降低这种损耗,就要选择低一些的频率。

比如,5GHz频率的信号在穿过10厘米厚的砖墙时,强度会衰减80%,而如果换成1GHz的信号,只会衰减40%。使用过5G和2.4G频段WIFI的读者,如果细心试试,能对两种信号的“穿墙”能力身有点体会。

高频率虽说“穿墙”实力不足,但能够带来更大的带宽和传输容量,而且设备、天线所需要的尺寸比低频率的更小,因而需要全面权衡。

军事通信中要考虑“穿墙”的场景不多,现有的短波、超短波电台工作在3~300MHz频段,在房间内使用问题不大。卫星通信大多使用1GHz以上频段,而且功率小,传输距离远,因此是不具备“穿墙”能力的。

如果要制成雷达来探测墙壁另一侧的状况,情况就更复杂了。

首先,信号损耗倍增。雷达发出的电磁波要穿过墙壁,被目标反射,而后再穿一次墙才能被接收机接收。

这还没有考虑遇到介质分界面的反射、目标的吸收、入射角度的影响等等因素,所以坚持到最后顽强抵达接收电路的雷达脉冲,已极其微弱。

其次,信号处理难度大。“穿墙”雷达收到最强的回波来自于面前的墙体,必须将其滤除掉。

要求如果再高一点,还要将探测数据生成二维甚至三维图像,数据处理量大。最后,要保证实时性。

如果像体检拍X光一样等半小时才出结果的话,墙那边的状况跟薛定谔的猫也没什么两样了。

“穿墙”雷达选择的频段大多是1~10GHz,实际上和家用WIFI的频率差不多。使用较高频率能够提升雷达的分辨率。

但如果频率过高,衰减作用会使探测距离缩短。为了达到理想的穿透深度和分辨率要求,这种雷达的工作频段非常宽,属于超宽带雷达。

“穿墙”雷达可以探测到建筑物内人员的准确位置和轻微活动,可以用于军事侦察、人质营救和生命探测等场合。

基于同样原理,如果将发射和接收天线对准地面,让雷达波穿透连续的土壤、砂石、岩层等介质,就成了探地雷达。

为降低衰减,提高探测深度,其工作频率相对更低,大多使用10MHz~2.6GHz频段。探地雷达可以用于探雷排爆、寻找地下埋藏物、工程探伤、地质勘测等领域。

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