调频连续波(FMCW)雷达技术近年来在工业检测、医疗健康、汽车辅助驾驶等领域展现出巨大应用潜力。作为一种先进的雷达技术，FMCW雷达通过发射频率随时间线性变化的电磁波并分析回波信号来获取目标的距离、速度和角度信息。随着半导体工艺和信号处理技术的进步，工作在更高频率的FMCW雷达逐渐成为研究热点，其中120GHz FMCW雷达凭借其独特的技术优势受到广泛关注。
120GHz属于毫米波频段，在长波段与传统毫米波相重合，在短波段与红外光相重合。这一频段的雷达系统能够提供比24GHz、60GHz、77GHz等传统毫米波雷达更高的分辨率、更精确的距离测量以及更强的抗干扰能力。同时，120GHz FMCW雷达在功耗控制、系统集成度和小型化方面也取得了显著进展，为其在多领域的广泛应用奠定了基础。
本研究报告全面分析120GHz FMCW雷达的技术优势，涵盖分辨率、距离精度、抗干扰能力、功耗等关键技术指标，并探讨其在不同领域的应用前景，为产品开发、技术选型和学术研究提供参考依据。
二、120GHz FMCW雷达技术原理与系统架构
2.1 基本工作原理
120GHz调频连续波雷达采用线性调频连续波技术，其基本工作原理是：雷达发射频率随时间线性变化的电磁波信号，当遇到目标时，部分电磁波被反射回来形成回波信号。通过比较发射信号与回波信号的频率差(差拍频率)，可以计算出目标的距离信息；同时，利用多普勒效应可以测量目标的速度信息。
具体来说，当发射信号频率随时间线性增加时，回波信号由于传播延迟，其频率相对于发射信号有一定的偏移。这个频率差(差拍频率)与目标距离成正比，通过测量差拍频率可以精确计算出目标距离。对于运动目标，由于多普勒效应，回波信号还会产生额外的频率偏移，通过分析这个偏移可以得到目标的速度信息。
2.2 系统架构与关键组件
120GHz FMCW雷达系统主要由以下几个关键组件构成：
1. 射频前端：包括压控振荡器(VCO)、功率放大器、混频器、低噪声放大器等，负责产生、发射和接收高频信号。
2. 信号处理单元：对混频后的中频信号进行数字化处理，包括模数转换(ADC)、快速傅里叶变换(FFT)、数字信号处理等，提取目标的距离、速度和角度信息。
3. 天线系统：发射和接收电磁波信号，120GHz雷达通常采用微带阵列天线或集成在封装内的片上天线，以实现小型化和高增益。
4. 电源管理单元：为系统各部分提供稳定的电源，确保系统在不同工作条件下的稳定性和低功耗。
