Механизам интеракције електромагнетних таласа и ограничења физичких димензија
Примарни разлог за реткост радарских облака тачака милиметарских таласа произилази из основних физичких закона таласне оптике и електромагнетизма. Главни радни фреквентни опсег радара са милиметарским таласима-уграђеним у возило је од 77 ГХз до 79 ГХз, а одговарајућа таласна дужина је око 3,8 мм до 3,9 мм.
Према теорији рефлексије електромагнетних таласа, релативна храпавост површине објекта одређује карактеристике еха. Када је таласна дужина детекције много већа од таласне величине површине објекта, површина изгледа као квази{1}}површина огледала из перспективе електромагнетних таласа, а резултујућа рефлексија прати Снелов закон, то јест, упадни угао је једнак углу рефлексије.
У урбаним путевима, металне површине аутомобила, стаклене завесе зграда и равни асфалтни тротоари су скоро све „површине огледала“ за милиметарске таласе са таласним дужинама близу 4 мм.
Ова зрцална рефлексија узрокује да се већина електромагнетне енергије расипа у правцу удаљеном од радара милиметарских-таласа, при чему се само врло мала количина енергије преноси назад до пријемне антене кроз дифракцију на ивици објекта, секундарну рефлексију од структуре рефлектора у углу или повратно расејање од нормалног упада.
Насупрот томе, таласна дужина коју користи лидар је на нивоу од 905 нм или 1550 нм, што је три реда величине мање од милиметарских таласа. Многе површине објекта су грубе за ласере и могу произвести уједначену дифузну рефлексију, чиме се осигурава да сви делови површине објекта могу да рефлектују тачке ехо-а.
Поред разлика у обрасцима рефлексије, на богатство облака тачака утичу и диелектрична константа и проводљивост самог материјала. Као добар проводник, метал има изузетно високу рефлексивност за милиметарске таласе, тако да возила, заштитне ограде и други објекти могу формирати релативно стабилне тачке детекције. За не-металне мете као што су пешаци чија је главна компонента влага, механизам апсорпције и расејања милиметарских таласа је сложенији.
Иако га садржај угљеника у људском телу чини донекле рефлектујућим у милиметарском таласном опсегу, јер је облик површине људског тела изузетно неправилан и нема велику површину планарне или угаоне структуре рефлексије, енергија се лако распршује у више праваца, узрокујући насилне флуктуације интензитета еха.
Неке студије су радиле експерименте о томе. Коришћење модела људског тела-обложених угљеником може да симулира карактеристике рефлексије пешака. Међутим, чак и тако, када су удови пешака под углом у односу на радарски зрак, велики број радио-фреквентних сигнала ће бити одбијен уместо да се врати. Ово такође објашњава зашто у приказу радара са милиметарским-таласима облак тачака пешака није само ретки, већ и делови који често недостају.
Ограничења хардверског отвора бленде и угаоне резолуције додатно погоршавају дискретизацију просторне перцепције. Способност радара милиметарског таласа да разликује суседне мете ограничена је угаоном резолуцијом антене, која је физички одређена односом таласне дужине према еквивалентном отвору антене.
Ограничена простором за уградњу возила, физичка величина радарских антена са милиметарским таласима не може се бесконачно проширивати. Ово чини да се хоризонтална угаона резолуција традиционалних радара милиметарског таласа одржава само између 5 степени и 10 степени, а већина њих нема могућност да опажа углове нагиба.
То значи да у широком опсегу снопа, чак и ако постоји више центара рефлексије, радар милиметарских таласа може их спојити у једну тачку због недовољне резолуције. Ова неефикасност на нивоу „просторног узорковања“ суштински ограничава број облака тачака који се могу генерисати у јединичном простору, што онемогућава радару са милиметарским-таласима да направи детаљне тродимензионалне моделе- кроз скенирање густог ласерског зрака попут лидара.
