毫米波信號(hào)發(fā)生器通過(guò)超寬帶信號(hào)生成、高精度變頻架構(gòu)、光子輔助技術(shù)、脈沖壓縮與合成寬帶處理、數(shù)字信號(hào)處理優(yōu)化以及環(huán)境自適應(yīng)補(bǔ)償機(jī)制等關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)高分辨率，具體說(shuō)明如下：
毫米波頻段（30-300GHz）的天然寬帶特性為高分辨率提供了基礎(chǔ)。通過(guò)生成超過(guò)300GHz的超寬帶信號(hào)，信號(hào)發(fā)生器可顯著提升距離和速度的分辨率。例如，光子毫米波雷達(dá)利用光子集成電路（PIC）在單一芯片上集成倍頻模塊和回波去斜模塊，實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)距離與速度探測(cè)分辨率，在逆合成孔徑雷達(dá)（ISAR）二維成像中展現(xiàn)卓越精度。
現(xiàn)代毫米波信號(hào)發(fā)生器采用“基帶信號(hào)+上變頻”架構(gòu)，通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理器生成低頻基帶信號(hào)（如I/Q調(diào)制信號(hào)），再經(jīng)高性能上變頻器搬移至毫米波頻段。例如，虹科TMYTEK UD Box通過(guò)鎖相環(huán)（PLL）系統(tǒng)生成高精度本地振蕩信號(hào)，結(jié)合混頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)頻譜搬移，確保信號(hào)在變頻過(guò)程中保持高保真度。其寬頻帶覆蓋能力（如24-44GHz）和雙電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)支持同步上下變頻，為高分辨率信號(hào)生成提供硬件保障。
光子毫米波雷達(dá)通過(guò)光子學(xué)器件（如高靈敏度光電探測(cè)器）將反射回來(lái)的毫米波信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，利用光子集成電路實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理的小型化與高效化。該技術(shù)能夠生成超過(guò)300GHz的超寬帶信號(hào)，并通過(guò)厘米級(jí)距離與速度探測(cè)分辨率，在逆合成孔徑雷達(dá)（ISAR）二維成像中實(shí)現(xiàn)卓越精度。此外，光載毫米波的相位穩(wěn)定性更高，可有效減少環(huán)境噪聲影響，提升抗干擾能力。
毫米波雷達(dá)通過(guò)發(fā)射線性調(diào)頻信號(hào)（Chirp）并利用匹配濾波器進(jìn)行脈沖壓縮，可在不增加信號(hào)發(fā)射帶寬的前提下，通過(guò)脈沖串的相參合成獲得高距離分辨力。例如，步進(jìn)調(diào)頻毫米波雷達(dá)系統(tǒng)通過(guò)對(duì)N個(gè)步進(jìn)頻周期分別脈壓后的目標(biāo)數(shù)據(jù)，在相同距離單元內(nèi)進(jìn)行N點(diǎn)的逆離散傅里葉變換，實(shí)現(xiàn)高距離分辨。此外，三維成像技術(shù)通過(guò)和差三通道的高距離分辨數(shù)據(jù)，結(jié)合和差相位與幅度比較，可繪制目標(biāo)相對(duì)于雷達(dá)跟蹤點(diǎn)的三維位置圖，進(jìn)一步提升分辨率。
基于FPGA或DSP的靈活架構(gòu)允許用戶通過(guò)編程自定義調(diào)制方式（如QPSK、QAM-256）與波形參數(shù)，滿足不同測(cè)試場(chǎng)景需求。例如，在FPGA上采用頻域方法完成脈沖壓縮，僅需一次FFT操作、一次IFFT操作和一次頻域復(fù)數(shù)乘法，流程簡(jiǎn)潔高效。通過(guò)MATLAB生成匹配濾波器系數(shù)并存儲(chǔ)在FPGA的ROM中，數(shù)字下變頻后的基帶信號(hào)經(jīng)FFT操作后與系數(shù)復(fù)數(shù)相乘，再經(jīng)逆傅里葉變換得到時(shí)域信號(hào)，可顯著提升處理速度與資源利用率。
毫米波信號(hào)易受環(huán)境因素（如溫度漂移、元件老化）影響，導(dǎo)致頻率偏差。信號(hào)發(fā)生器通過(guò)內(nèi)置自動(dòng)校準(zhǔn)功能，結(jié)合高精度衰減器與濾波器，可實(shí)時(shí)補(bǔ)償環(huán)境干擾并優(yōu)化輸出動(dòng)態(tài)范圍。例如，虹科方案將發(fā)射模塊置于屏蔽箱內(nèi)，配備標(biāo)準(zhǔn)增益喇叭天線，有效降低外部干擾，確保信號(hào)功率與頻率參數(shù)精確可控。
