24GHz雷达传感器是一种先进的感应技术，主要通过发射和接收频率约为24.125GHz的微波来检测目标物体的存在、运动速度、距离以及角度等信息。这种传感器采用了平面微带天线技术，具有体积小巧、高度集成、感应灵敏的特点。它是许多应用的核心组件，比如雷达测速仪、水位测量设备、汽车ACC（自适应巡航控制）系统及自动门感应系统等。

原理

24GHz雷达传感器的工作原理分为两种主要类型：连续波(CW)多普勒雷达和调频连续波(FMCW)雷达。

• CW多普勒雷达：通过发射恒定频率的信号并接收反射信号，由于多普勒效应，接收信号的频率会有所变化。通过计算发送信号与接收到的反射信号之间的频率差，可以确定物体的运动速度。双通道设计的传感器能够输出两个相位相差90°的中频(IF)信号，这使得系统能够判断目标物体是接近还是远离传感器。
• FMCW雷达：通过使用随时间线性变化的发射频率(即调频)，当信号从物体反射回来时，由于信号往返传播的时间差异，接收信号与发射信号之间会产生一个频率差。通过测量这个频率差，可以计算出物体与传感器之间的距离。

应用

24GHz雷达传感器有着广泛的应用领域，包括但不限于以下几个方面：

• 交通监测：车辆流量统计、速度监控、距离测量、停车辅助、盲点检测、防撞控制等。此外，还用于铁路系统的障碍物检测、站台监控、列车速度测试等。
• 物体探测：适用于自动门开启、卫生设施感应、安防报警、智能照明控制以及人数统计等领域。
• 运动测速：可用于测量运动员或物体的移动速度，如跑步、滑雪、高尔夫球等运动项目的测速。
• 工业应用：液位监测、流体流速测量、泥浆密度测定、传送带监控以及机器人导航等。
• 物联网(IoT)：在智能家居防入侵、智能电网、公共安全系统等方面发挥作用，因其抗干扰能力强，能够及时响应物体状态变化。

24GHz雷达传感器案例

1. 物联网中的应用

家庭智能防入侵

24GHz雷达传感器在家庭安全系统中用于检测非法入侵者。通过持续扫描设定区域，雷达可以识别移动物体并区分其方向和速度，触发警报或通知系统。与传统的红外传感器相比，24GHz雷达不受温度变化的影响，也不易受到宠物或其他小型物体的干扰，从而减少了误报率。

机场防入侵

在机场周边的安全防护中，24GHz雷达能够全天候工作，不受天气条件限制，提供远距离的周界保护。雷达系统与视频监控系统联动，一旦检测到异常活动，即可迅速锁定目标位置，并启动相应的安全措施。

智能电网

应用于智能电网时，24GHz雷达传感器可以监测电力设施周围的活动情况，如电线杆、变电站等，防止盗窃和破坏行为。雷达的数据与电网管理系统结合，有助于提升电网的安全性和可靠性。

监狱系统

监狱周界的监视也是24GHz雷达的一项重要应用。雷达可以监测围墙内外的情况，及时发现企图越狱的行为，并与监狱内部的安全系统联动，确保及时响应。

2. 汽车驾驶辅助系统中的应用

ACC自适应巡航控制系统

24GHz雷达传感器在汽车上的安装位置通常是在前保险杠后面，能够实时监测前方车辆的距离和速度。当检测到前车减速时，ACC系统将自动调整车速以保持安全距离；当前方道路畅通时，则加速回到预设速度。此外，24GHz雷达还能与紧急制动系统配合使用，进一步增强行车安全性。

其他ADAS功能

除了ACC外，24GHz雷达还支持盲点监测（BSD）、变道辅助（LCA）、后方交叉交通警报（RCTA）等功能，为驾驶员提供全方位的安全保障。

3. 交通检测

交通流量监测

24GHz雷达传感器可以安装在道路两旁或桥梁上，用于实时监测交通流量、平均速度和拥堵情况。这些数据对于交通管理至关重要，可以帮助优化信号灯控制策略，减少交通瓶颈，提高道路通行能力。

道路安全执法

交通警察可以利用便携式24GHz雷达测速仪进行流动执法，精确测量过往车辆的速度，打击超速行为。同时，雷达数据可以作为法律依据，支持交通违规处罚。

4. 运动测速

体育训练与竞赛

24GHz雷达传感器被广泛应用于体育领域，如高尔夫球的挥杆速度测量、足球的射门速度检测、田径比赛中的起跑反应时间测量等。这些传感器不仅提高了测量精度，还为运动员提供了即时反馈，有助于提升训练效果。

5. 自动门感应

商业场所自动门

在商场、办公楼等公共场所，24GHz雷达传感器用于自动门系统，可以感知行人接近并及时打开门扉。相较于红外感应器，雷达能够穿透衣物、包裹等障碍物，实现更远距离的检测，提高用户体验的同时也增加了安全性。