日本庆应大学和国家信息和通信技术研究所的研究人员最近采用了一种新的基于漏波相干断层扫描技术的太赫兹波雷达设计。 他们的论文发表在“自然电子”上，可以帮助解决现有波雷达的一些局限性。

雷达，特别是毫米波雷达的使用在过去几年中显著增加，特别是在智能和自动驾驶车辆的发展方面。 雷达的距离和角分辨率通常分别受其带宽和波长的限制。

太赫兹波比毫米波具有更高的频率和更短的波长，可以发展足迹更小、分辨率更高的雷达系统。 然而，随着波长变短，波衍射引起的衰减迅速增加。

补偿这种衰减的一种方法是在形成定向光束的同时发射波。 虽然半导体技术的最新进展促成了太赫兹振荡器、乘数和接收器的产生，但仍然缺乏适合生产太赫兹移相器的低损耗材料，用于光束转向和用于输入/输出隔离的循环器。 这最终阻止了太赫兹范围内波雷达系统的发展。

领导这项研究的一位研究人员Yasuaki Monnai告诉Tech Xplore说：“为了避免这一问题，我们提出了一种新的方法来构建一个太赫兹雷达系统，而不使用移相器和循环器。” 在最近的研究中，我们提出了一种多功能波导，在一个封装中实现雷达系统。

漏波天线(LWAs)是一种行波天线，可以根据频率变化的方向发射光束。 蒙奈和他的同事提出了一种重新设计漏波天线的方法，它包含两个对称性：一个是来自中心馈电波导的激发模式，另一个是漏波的定向耦合。

他们发现，以这样的方式集成太赫兹雷达系统可以同时实现波束转向和同态探测过程。 因此，它们的设计可以用来制造紧凑和高分辨率的太赫兹波雷达，可以在不使用移相器、循环器、透镜或机械扫描仪的情况下检测方向和范围。

“我们提出的结构允许从最初从波导一侧发射的目标中反散射被对方捕获。 然后，捕获的波可以与一个参考波混合，在整个反方传播，以进行检测，“Monnai解释说。 在这种硬件之上，我们通过处理通过频率扫描获得的数据来提取目标的方向、距离和速度。 我们的方法为实现集成太赫兹雷达系统铺平了道路，实现了比毫米波雷达更小的足迹和更高的分辨率。

研究人员已经根据他们的设计建立了一个概念的证明，并表明这种雷达可以用来收集非接触性心跳测量，通过他们的衣服检测一个人胸部表面的位移。 在未来，他们开发的雷达可能有各种各样的应用，例如，在健康检查期间使程序更容易、更快和更卫生。

蒙奈说：“我们在波导（硬件）优化方面还有很多工作要做。” 同时，我们需要更多地研究和开发软件，以过滤信号中的干扰，例如，由来自服装和不相关的身体运动的部分波反射引起的干扰。 我们还在努力开发能够通过分析大量数据集来检测身心健康状况的技术。