目前毫米波雷达的主流方案是一个77GHz的长距雷达加4个24GHz的短距雷达,单价按77GHz为1000元,24GHz为500元计算。在不考虑汽车销量增加的情况下,当渗透率达到20%时,国内市场规模将达到168亿元,全球为564亿元。若毫米波雷达成为标配,渗透率达到100%,则国内市场规模将达到840元,全球市场规模达到2820亿元。
毫米波可用于各种安全功能,包括无线围栏、入侵者传感器和全身安全扫描仪。在过去十年中,毫米波扫描仪逐渐取代了美国机场的金属探测器。这些扫描仪能够检测身体上的金属和非金属物体,并且由于其低功率运行,可安全地进行扫描。毫米波安全标准基于功率密度,以mW/m^2表示。毫米波扫描的功率密度在0.00001到0.0006mW/cm^2之间。这样的扫描功率比手机允许的扫描功率低几千倍。与X射线扫描仪不同,毫米波扫描的非电离辐射不会损伤细胞,因而也就不会导致癌症。毫米波扫描仪工作在24到30GHz之间,扫描人体时使用多个天线阵列发送和接收高频无线电波。原始数据转换为全息图,通过算法检查可疑物体。然后将全息图渲染成3D图形进行检查。整个过程只需要6到8秒。出于隐私的原因,所使用的算法将3D图像转换为人体的一般轮廓显示在计算机屏幕上。目前,美国和欧洲的数百个地方正在使用毫米波扫描仪。
千讯咨询发布的中国毫米波市场前景调查分析报告显示,毫米波在医疗应用领域具有广泛的前景,包括呼吸和心率的持续无线监测、毫米波治疗仪等。使用相干雷达系统,可以精确地测量人体中小幅移动相关的相移。这些微多普勒特征可用于确定与呼吸、心跳和身体其它微妙运动有关的生物特征信息。这种非接触式远程技术可以提供与人的生理和医疗状况相关的信息。这有助于保持健康和及时发现许多健康问题,也可以使医院不必持续监测病人。
许多频率已经得到了应用,包括60、94和228GHz。在UCDavis使用的一个60GHz系统中,毫米波信号被引导到身体中,通过分析反射信号来准确地计算呼吸频率和心率。毫米波的定向波束也用于监测室内空间中的多个人,并且可以用于定位房间中的某个人。研究人员可以测量呼吸频率,平均误差为0.43bpm,心率的测量误差则为2bpm。因此,该系统能够以98%的准确度定位人体对象,并且可以有效地并行监测多个人,甚至穿墙监测。在另一个应用中,228GHz外差雷达系统已被用于同时测量呼吸频率和心率,距离可达10米。高频系统的一个主要优点是能够聚焦波束并在一定距离照射物体,从而减少信号杂波和复杂性。
毫米波成像也可用于非侵入诊断,其中一种应用是皮肤烧伤。经实践证明,26.5至40GHz的频率可用于诊断皮肤灼伤的程度,并且在不打开伤口的情况下监测愈合过程这种技术利用了健康组织与干燥的烧伤组织截然不同的反射特性。类似的方法也已经用于诊断皮肤癌和乳腺癌。肿瘤组织的介电常数比脂肪的介电常数大5倍。一种情况是使用带宽为20GHz的30GHz信号,并使用阶梯式频率连续波调制来分析反射信号。超带宽可实现高分辨率,而该频率信号可以穿透人体组织,以满足乳腺成像应用需求。通过在实际场景进行原型验证获得的实验结果显示了使用35个天线可获得低至3mm的交叉分辨率、8mm的距离分辨率和大约60dB的高动态范围。目前所得到的实验结果显示这一设想非常有希望实现,它们将成为开发完整乳腺成像系统的基石。
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