毫米波雷达基本原理
距离测量
图 2为同一个线性调频脉冲信号（频率作为时间的函数）。该线性调频脉冲具有起始频率 (fc)、带宽(B)和持续时间 (Tc)。该线性调频脉冲的斜率 (S)捕捉频率的变化率。在例子中图 2 提供的示例中，fc = 77 GHz，B = 4 GHz，Tc = 40 µs，S = 100 MHz/µs.
混频器是一个电子组件，将两个信号合并到一起生成一个具有新频率的新信号。
对于两个正弦输入 x1 和 x2（方程式1 和 2）
输出 xout 有一个瞬时频率，等于两个输入正弦函数的瞬时频率之差。输出xout 的相位等于两个输入信号的相位之差（方程式 3）
混频器的运行方式还可以以图形方式，通过观察作为时间函数的 TX 和 RX 线性调频脉冲频率表示法来加以理解。
下页图 4 中的上图为针对检测到的单个物体的TX和 RX线性调频脉冲作为时间的函数。请注意，该RX线性调频脉冲是 TX线性调频脉冲的延时版本。
延时(t)可通过数学方法推导出方程式4：
其中 d 是与被检测物体的距离，c 是光速。
要获取混频器输出处作为 IF 信号时间函数的频率表示法，只要去掉图 4上半部分中显示的两条线即可。这两条线之间的距离是固定的，这表示IF信号包含一个频率恒定的单音信号。图 4显示该频率为St。IF 信号仅在 TX 线性调频脉冲和 RX 线性调频脉冲重叠的时段（即图 4 中垂直虚线之间的时段） 有效。
IF 信号的初始相位 (F0) 是 IF 信号起点对应的时间点（即图 4 中左侧垂直虚线表示的时间点）的 TX线性调频脉冲相位与 RX 线性调频脉冲相位之差。
（方程式 5）：
通过数学方法，它可以进一步导入方程式6：
总之，对于与雷达的距离为 d 的物体，IF 信号将是一个正弦波（方程式7），因此：
在本介绍中，我们忽略 IF 信号的频率与物体速度的依赖关系。在快速 FMCW雷达中，其影响通常非常小，且在处理完成多普勒 FFT后，即可轻松对其进行进一步校正。上述分析均假设雷达仅检测到一个物体。让我们来分析一个检测到若干物体的情形。图 5显示了接收自不同物体的三个不同的 RX 线性调频脉冲。每个线性调频脉冲的延时都不一样，延时和与该物体的距离成正比。不同的
RX 线性调频脉冲转化为多个 IF 单音信号，每个信号频率恒定。
该方程式是一个近似等式，仅在斜率和距离足够小时才有效。不过，IF 信号的相位与很小的距离变化呈线性关系（即Δf=4πΔd/l）仍然是正确的。
** 在本介绍中，我们忽略 IF 信号的频率与物体速度的依赖关系。在快速 FMCW 雷达中，其影响通常非常小，且在处理完成多普勒 FFT 后，即可轻松对其进行进一步校正。
这个包含多个单音信号的 IF 信号必须使用傅里叶变换加以处理，以便分离不同的-单音。傅里叶变换处理将会产生一个具有不同的分离峰值的频谱，每个峰值表示在特定距离处存在物体。
距离分辨率
距离分辨率是辨别两个或更多物体的能力。当两个物体靠近到某个位置时，雷达系统将不再能够将二者区分开物体。傅里叶变换理论指出，通过延长 IF 信号，可以提高分辨率。
要延长 IF 信号，还必须按比例增加带宽。延长的IF 信号会产生一个有两个分离峰值的 IF 谱。
傅里叶变换理论还指出，观测窗口 (T) 可以分辨间隔超过 1/THz的频率分量。这意味着只要频率差满足方程式 8 中给出的关系，就可以分辨两个 IF 单音信号的
其中 Tc 是观测时间长度。
由于
，方程式 8 可以表达为：
距离分辨率 (dRes) 仅取决于线性调频脉冲扫频的带宽（方程式 9）：