PCB de radar de onda milimétrica

El r1.dar prinCipal de onda milimétrica utiliza Placa de Circuitoo impreSo de radar 24G y Placa de circuito impreso de radar 77g, Y Radar de onda milimétrica El PCB se utiliza principalmente para la conducción inteligente no tripulada de la Ia automotriz.

PCB de radar de onda milimétrica Tiene amplias perspectivas de aplicación. En la actualidad, iPCB adopts Rogers RO3003G2 + ITEQ IT180 to mass-produce 77GHz Radar de onda milimétrica PCB.

Una característica común de los diferentes diseños de PCB de radar para los sensores de radar de onda milimétrica es la necesidad de materiales de PCB de radar de ultra baja pérdida para reducir la pérdida de circuito y aumentar la radiación de antena. El material de PCB de radar es un componente clave en el diseño de sensores de radar. La estabilidad y consistencia de los sensores de radar de onda milimétrica pueden garantizarse seleccionando el material adecuado de PCB de radar.

Cómo diseñar el rendimiento del producto Tablero de circuitos de radar

En primer lugar, Características eléctricas del radar Material de PCBAl diseñar el sensor de radar y seleccionar el radar, el sensor es el factor más importante. Material de PCBs. Radar selectivo Material de PCBS con constante dieléctrica estable y pérdida ultra baja es muy importante para el rendimiento del radar de onda 77ghzmm.. Las constantes dieléctricas estables y las pérdidas permiten a las antenas recibir y recibir fases precisas, Esto aumenta la ganancia de la antena, Ángulo o rango de exploración, Mejora de la precisión de detección y localización por radar. La constante dieléctrica y la estabilidad de las características de pérdida de PCB no sólo garantizan la estabilidad de los diferentes lotes de materiales, sino que también garantizan el cambio en el mismo lote de materiales. PCB Board Pequeño volumen, buena estabilidad.

La rugosidad de la superficie de la lámina de cobre en el material de PCB de radar afectará la constante dieléctrica y la pérdida del circuito. Cuanto más delgado sea el material, mayor será la influencia de la rugosidad de la superficie de la lámina de cobre en el circuito. Cuanto más gruesa es la lámina de cobre, mayor es la variación de la rugosidad de la lámina, mayor es la variación de la constante dieléctrica y la pérdida, y afecta las características de fase del circuito.

En segundo lugar, se debe considerar la fiabilidad del material de PCB de radar. La fiabilidad de los materiales de PCB no sólo se refiere a la alta fiabilidad de los materiales en el proceso de fabricación de PCB, sino que también se ve afectada por la tecnología de procesamiento, el orificio y la fuerza de Unión de la lámina de cobre. Si el rendimiento eléctrico de los PCB de radar se mantiene estable con el tiempo en diferentes condiciones de temperatura y humedad es de gran importancia para la fiabilidad de los sensores de radar de automóviles y la aplicación del sistema Adas de automóviles.

Para el diseño de la antena PCB del sensor de radar de 77 GHz, se debe considerar la selección de materiales con constante dieléctrica estable y pérdida ultra baja. Una lámina de cobre más suave puede reducir aún más la pérdida del circuito y la variación de la tolerancia de la constante dieléctrica. Al mismo tiempo, el material de PCB de radar debe tener un rendimiento eléctrico y mecánico fiable en el tiempo, la temperatura, la humedad y otras condiciones de trabajo externas.

Ventajas de la banda de 77 GHz en aplicaciones automotrices e industriales

Material de PCB para radar de alta frecuencia ro3003g2

Los laminados de Politetrafluoroetileno (teflón) llenos de cerámica de alta frecuencia Rogers ro3003g2 son una extensión de la solución ro3003 líder en la industria Rogers. El laminado ro3003g2 se basa en la retroalimentación de la industria y está diseñado para satisfacer las necesidades de la próxima generación de aplicaciones de radar de vehículos de onda milimétrica.

El laminado ro3003g2 combina un contenido óptimo de resina y relleno para proporcionar una menor pérdida de inserción, Adecuado para el control de crucero adaptativo y otros sistemas adas, Aviso de colisión frontal, Y asistencia activa de frenado o cambio de carril.

Características del material de PCB del radar de alta frecuencia ro3003g2

Constante dieléctrica 3,00 a 10 GHz y 3,07 a 77 GHz

Recubrimiento de cobre de perfil ultra bajo (VlP)

Estructura uniforme con recubrimiento de cobre VlP y reducción de la porosidad dieléctrica

Sistema de llenado mejorado

Beneficios

Rendimiento óptimo de la pérdida de inserción

Minimizar la variación de la constante dieléctrica en el PCB terminado

Hacer posible más pequeños a través de agujeros

Huella manufacturera mundial

Ventaja 1: alta resolución de rango y precisión de rango

En comparación con la Banda ISM de 24 GHz con un ancho de banda de 200 MHz, la banda SRR de 77 GHz puede proporcionar un ancho de banda de escaneo de hasta 4 GHz, mejorando significativamente la resolución de rango y la precisión. La resolución de rango representa la capacidad del sensor de radar para separar dos objetivos adyacentes, y la precisión de rango representa la precisión de medición de un solo objetivo.

Debido a la relación inversa entre la resolución y precisión del rango y el ancho de banda de barrido, el rendimiento del sensor de radar de 77 GHz es mejor que el del radar de 24 GHz, que es 20 veces mayor que el del radar de 24 GHz. La resolución del rango del radar de 77 GHz es de 4 cm (la resolución del radar de 24 GHz es de 75 cm).

La resolución de alta distancia puede separar mejor los objetos (por ejemplo, las personas que están cerca de un coche) y proporcionar puntos densos para detectar objetos, mejorar el modelado ambiental y la clasificación de objetos, lo que es importante para el desarrollo de algoritmos avanzados de asistencia a la conducción y capacidades de conducción automática.

Además, cuanto mayor sea la resolución, menor será la distancia mínima de reconocimiento del sensor. Por lo tanto, el radar 77 - 81 GHz tiene ventajas significativas en aplicaciones que requieren alta precisión, como la asistencia de estacionamiento.

La banda ancha de 77 GHz tiene una alta resolución y se puede utilizar en sensores de nivel industrial, por lo que el sensor puede "medir hasta la última gota" para minimizar la zona muerta en el Fondo del tanque, como se muestra en la figura. Además, debido a la alta resolución, la distancia mínima de medición Se puede mejorar. Cuando el tanque está lleno, el sensor puede medir el nivel de líquido en la parte superior del tanque.

Ventaja 2: resolución y precisión de alta velocidad

La resolución de velocidad y la precisión son inversamente proporcionales a la frecuencia de radiofrecuencia (RF). Por lo tanto, cuanto mayor sea la frecuencia, mejor será la resolución y precisión. En comparación con el sensor de 24 GHz, el sensor de 77 GHz puede reducir el consumo de energía.

La resolución de velocidad y la precisión son cruciales para las aplicaciones de asistencia al estacionamiento, ya que el vehículo debe funcionar con precisión a baja velocidad. La figura 4 muestra una imagen representativa de la velocidad de distancia FFT de un objeto puntual a 1 m y representa una resolución mejorada de una imagen bidimensional obtenida utilizando 77 GHz.

Además, las investigaciones recientes han mejorado aún más la detección de peatones y los algoritmos avanzados de clasificación de objetivos mediante el uso de señales de radar y micro Doppler de mayor resolución. La mejora de la precisión de la medición de la velocidad es beneficiosa para la aplicación industrial, as í como para mejorar la situación actual de la detección del tráfico en el contexto de los vehículos automáticos.

Ventaja 3: menor tamaño

Una de las principales ventajas de una mayor frecuencia de radiofrecuencia es que el tamaño del sensor puede ser menor. Para el mismo campo de visión y ganancia de antena, el tamaño de la matriz de antenas de 77 GHz se puede reducir aproximadamente tres veces en las dimensiones X e y. Esta reducción de tamaño es útil en los vehículos, principalmente en las aplicaciones que los rodean (incluyendo puertas y maletas que requieren sensores de proximidad) y en los vehículos.

En la detección de líneas horizontales de fluidos industriales, las frecuencias de radiofrecuencia más altas pueden proporcionar un haz más estrecho para antenas y sensores del mismo tamaño. El haz estrecho puede reducir la reflexión innecesaria en el lado del tanque y la interferencia de otros obstáculos en el tanque para obtener resultados de medición más precisos. Además, para el mismo ancho de haz, cuanto mayor sea la frecuencia de radio, menor será el tamaño del sensor y más fácil será la instalación.

El radar de onda milimétrica es la tecnología clave del adas para mejorar la seguridad y la conveniencia. Aplicación objetivo del radar de ondas milimétricas:

Freno automático de emergencia inverso (R - AEB)

Asistencia para el tráfico cruzado delantero / trasero (fcta / rcta)

Ayuda al estacionamiento (PA)

Detección de puntos ciegos (BSD)

Radar de imágenes en cascada (IMR)

Sistema automático de frenado de emergencia (AEB)

Control de crucero adaptativo (ACC)

Asistencia para el cambio de carril (LCA)

Detección de 360 grados por radar

Radar de onda milimétrica en adas

¿Cuál es la diferencia entre los radares de onda milimétrica 77g y 24G?

Las dos bandas de frecuencia de los radares de ondas milimétricas 77g y 24G no son muy diferentes en el principio de procesamiento de señales, pero debido a que la frecuencia determina las características básicas de las ondas electromagnéticas, las ondas milimétricas 77ghz y las ondas milimétricas 24ghz son adecuadas para diferentes tareas de aplicación. Una de las principales desventajas del radar es que la resolución angular suele ser relativamente baja. Los radares de ondas milimétricas montados en vehículos suelen utilizar antenas de Matriz escalonada para la medición del ángulo. El diseño de la antena está directamente relacionado con la longitud de onda de la señal. Por un lado, para evitar la influencia del lóbulo de rejilla y el acoplamiento electromagnético, la distancia entre los elementos de la antena receptora se seleccionará de acuerdo con la mitad de la longitud de onda. Por otra parte, una longitud de onda más corta significa que se pueden utilizar antenas transmisoras más pequeñas. Por lo tanto, en el mismo volumen, el radar de ondas milimétricas de 77 GHz puede diseñar más elementos transceptores para formar una abertura más grande que el radar de ondas milimétricas de 24 GHz, con el fin de obtener un haz más estrecho y mejorar la precisión de la medición del ángulo.

Esto es muy importante para la detección remota por radar. Esto se debe a que la longitud del arco correspondiente a la unidad de resolución angular en el sistema de Coordenadas polares aumenta con el aumento de la distancia. Por ejemplo:, La longitud del arco de 200 metros con una resolución de 5 grados es de unos 17 metros., Es más ancho que la carretera normal., No se puede distinguir el objetivo en la dirección horizontal. Así que..., 77ghz actual Radar de onda milimétrica Es la solución principal para la detección remota de vehículos hacia adelante, Y 24 GHz Radar de onda milimétrica Se utiliza principalmente para la detección a corta distancia de la parte trasera y lateral del vehículo. Corto alcance 77g Radar de onda milimétrica Porque 24G Radar de onda milimétrica Esta tecnología es relativamente madura, El diseño de hardware de mayor frecuencia será más difícil y costoso. De acuerdo con diferentes antecedentes de aplicación, Diferente Radar de onda milimétrica Parámetros de diseño disponibles. Por ejemplo:, El control remoto hacia adelante puede utilizar señales de banda estrecha para reducir la interferencia, El ancho de banda de corto alcance puede mejorar la resolución de rango.

Diseño del módulo del sistema de radar de onda de 77 ghzmm basado en el radar FMCW. La mayoría de ellos utilizan soluciones completas de un solo chip, como ti, Infineon Technology, O NXP. RF Front end, Unidad de procesamiento de señales, Integración con la unidad de control en el chip, Proporcionar múltiples canales de transmisión y recepción de señales. PCB Board El diseño varía según el cliente y el diseño de la antena varía, Pero hay tres métodos principales.

a. Uso de radar de pérdida ultra baja Material de PCB Como portador de PCB para el diseño de la antena superior, El diseño de la antena de PCB suele adoptar la antena de parche MICROSTRIP, Y una segunda capa como antena y su capa de alimentación. Otros radares jerárquicos Material de PCBS es FR - 4. Este diseño es relativamente simple, Fácil de manejar, Y bajo costo. Sin embargo,, due to the thinner thickness (usually 0.127mm) of ultra-low loss radar Material de PCB, Se debe prestar atención a la influencia de la rugosidad de la lámina de cobre en la pérdida y consistencia.. Al mismo tiempo, Se debe prestar atención al control de precisión del ancho de línea en el alimentador estrecho de la antena de parche MICROSTRIP de radar PCB.

b. Diseño de PCB de radar method uses dielectric integrated waveguide (SIW) circuit for antenna design. Tablero de circuitos de radar La antena ya no es una antena de parche. Excepto la antena, Otras capas de PCB de radar utilizan el material FR - 4 como capa de control de radar y la capa de alimentación como primera forma. PCB de radar materials used in this SIW antenna design still use ultra-low loss radar Material de PCBS para reducir la pérdida y aumentar la radiación de la antena. La selección del espesor del material suele aumentar el ancho de banda de los PCB de radar más gruesos, También reduce el efecto de la rugosidad de la lámina de cobre. No hay otros problemas con el ancho de línea estrecho. Sin embargo,, Necesidad de considerar el mecanizado de agujeros y la precisión de posición de siw.

El método de diseño es utilizar el material de PCB de radar de ultra baja pérdida para diseñar la estructura de laminación de PCB multicapa. Bajo petición, puede haber varias capas que utilizan materiales de PCB de radar de ultra baja pérdida, o todas las capas usan materiales de PCB de radar de ultra baja pérdida. Este método de diseño aumenta en gran medida la flexibilidad del diseño del Circuito, aumenta el grado de integración y reduce aún más el tamaño del módulo de radar. Sin embargo, la desventaja es el alto costo relativo, el procesamiento de PCB de radar es relativamente complejo.

Diseño de PCB de tres radares

Las ventajas únicas del sensor de radar de onda de 77 ghzmm lo convierten en una parte indispensable de la conducción de automóviles. Los sensores de radar de mayor ancho de banda y mayor resolución 77ghz / 79ghz se han convertido gradualmente en la corriente principal. Para varios esquemas de diseño de sensores de radar, las características del material de PCB de radar determinan en gran medida el rendimiento de la antena de sensores de radar.

Los PCB de radar de ondas milimétricas ayudan a conducir el piloto automático, pero requieren una variedad de componentes, incluyendo materiales de circuito que pueden proporcionar estabilidad a equipos electrónicos y circuitos con frecuencias superiores a 77 GHz. Por ejemplo, en las aplicaciones Adas, se necesita material de circuito para apoyar el diseño de líneas de transmisión de señales de microondas y ondas milimétricas de 24,77 (o 79) GHz a fin de minimizar la pérdida y proporcionar una repetibilidad consistente en un amplio rango de temperaturas de funcionamiento. Afortunadamente, el material de circuito proporcionado por Rogers tiene el mismo rendimiento que las aplicaciones Adas de microondas a ondas milimétricas de alta frecuencia.

Circuito de radar de onda milimétrica

Como parte de la protección electrónica de sensores del sistema Adas del vehículo, el sistema de radar del vehículo se utilizará junto con otras tecnologías. El sistema de radar transmite una señal electromagnética (EM) en Form A de onda de radio y recibe una señal de reflexión de onda de radio de un objetivo (por ejemplo, otro vehículo que normalmente es un objetivo múltiple). El sistema de radar puede extraer información del objetivo de estas señales reflejadas, incluyendo su posición, rango, velocidad relativa y sección transversal de radar (RCS). El rango (r) puede determinarse sobre la base de la velocidad de la luz (c) y el tiempo de ida y vuelta („) necesario para la señal, es decir, el tiempo durante el cual las ondas de radio se propagan desde la fuente de energía del radar (transmisor de radar) al objetivo y luego regresan a la fuente de energía del radar. En el sistema de radar a bordo, la señal de radar se genera y recibe en la antena PCB. El valor de R se puede obtener mediante una fórmula matemática simple, es decir, el producto de la velocidad de la luz y el tiempo de transmisión de ida y vuelta de la fuente de señal de radar al objetivo y la fuente de radar de retorno dividido por 2: R = c„ / 2.

Como parte del sistema de Seguridad activa Adas, el vehículo está equipado con una variedad de sensores, incluyendo cámaras, lidar y sistemas de radar.

En la actualidad, varios radares se utilizan como parte de las aplicaciones Adas. La señal FMCW se utiliza ampliamente para medir la velocidad, la distancia y el ángulo de múltiples objetivos. Los radares automotores a veces están diseñados con NB de banda estrecha y uwb de banda ultraancha y funcionan a una frecuencia de 24 GHz. El rango de frecuencia del radar de banda estrecha a bordo de 24 GHz es de 200 MHz, de 24,05 a 24,25 GHz, mientras que el ancho de banda total del radar uwb de 24 GHz es de 5 GHz, de 21,65 GHz a 26,65 GHz. El sistema de radar a bordo de banda estrecha de 24 GHz puede proporcionar una detección eficaz de objetivos de tráfico de corto alcance y puede utilizarse para la detección de puntos ciegos y otras funciones simples. El sistema de radar de vehículos uwb se ha aplicado a funciones de mayor resolución de rango, como el control adaptativo de crucero (ACC), la alerta de colisión delantera (fcw) y el frenado automático de emergencia (AEB).

Sin embargo, a medida que las aplicaciones mundiales de comunicaciones móviles siguen consumiendo espectro de frecuencias "bajas" (incluidos los accesorios de 24 GHz), las frecuencias de los sistemas de radar a bordo se han vuelto más altas y los espectros de ondas milimétricas disponibles con longitudes de onda más cortas se han seleccionado con frecuencias de 77 y 79 GHz, respectivamente. Japón ya no utiliza la tecnología de radar de vehículos uwb de 24 GHz. De acuerdo con los calendarios establecidos por ETSI y FCC, se eliminará gradualmente en Europa y los Estados Unidos y se sustituirá por sistemas de radar a bordo de banda estrecha de alta frecuencia de 77 GHz y de banda ultraancha de 79 GHz. Los radares 77ghz y 79ghz se utilizarán como algún tipo de módulo de función de piloto automático.

El radar es sólo una de las tecnologías electrónicas del futuro piloto automático. Los vehículos autopropulsados deben estar rodeados por diferentes tipos de sensores, lo que facilita la recopilación continua de datos ambientales para proteger la seguridad del vehículo y de sus pasajeros, uno de los cuales puede considerarse conductor. Los vehículos autopropulsados también se basarán en el procesamiento de la información, conocido como fusión de sensores, para traducir simultáneamente los datos recogidos de muchos sensores diferentes a la información disponible y convertirlos en una experiencia de conducción segura y cómoda.

Con el fin de recoger con precisión los datos necesarios para el entorno periférico, como las bicicletas y los vehículos de conducción automática, muchas antenas de PCB de varias capas pequeñas y otros circuitos de sensores requerirán el uso de materiales de circuitos estables de baja pérdida como Rogers ro3000, ro4000, Y el laminado Kappa Gamma 4385, que tiene el rendimiento y la estabilidad necesarios para el circuito de frecuencia de radio a frecuencia de onda milimétrica.

El tamaño del circuito disminuye con el aumento de la frecuencia, especialmente a 77 y 79 GHz, ya que estas señales tienen longitudes de onda muy pequeñas. Todos los tipos de líneas de transmisión de circuitos que funcionan en esta banda de frecuencia, incluidos los circuitos MICROSTRIP, STRIPLINE y coplanar WAVEGUIDE (cpw), requieren una alta consistencia y previsibilidad de los materiales debido a su pequeño tamaño, como los laminados gamma ro3003 y ro4830. Los materiales de circuitos de alta frecuencia, como los laminados Rogers ro3003, son particularmente consistentes en diferentes circuitos y en un entorno cambiante, tienen un rendimiento DK particularmente bueno y tienen el factor de pérdida bajo (DF) o la pérdida necesaria para la frecuencia de onda milimétrica (figura 5). Ro4830 laminados termoestables son ideales para aplicaciones de ondas milimétricas sensibles a los precios. También es un sustituto fiable y de bajo costo de la placa base tradicional de PTFE. La constante dieléctrica del laminado ro 4830 a 77 GHz es de 3,2. ¿Lopro? La tecnología inversa de cobre ayuda a optimizar la pérdida de inserción de los laminados ro 4830 a 77 GHz, con una pérdida de inserción de 2,2 DB por pulgada.

Las excelentes propiedades mecánicas y eléctricas de los materiales de circuito ro3000 y ro4000 son comparables a las de los materiales de enlace ro4400 gamma. Los materiales de enlace combinados tienen excelentes propiedades y características de circuito de baja pérdida a 79 GHz. Estos materiales clave del circuito proporcionarán un rendimiento eléctrico repetible y fiable y permitirán a los sensores obtener datos fiables para el procesador del vehículo del piloto automático a fin de garantizar la conducción segura del vehículo.

IPCB circuit is a Producción profesional de PCB de radar de onda milimétrica. En la actualidad, IPCB has matured and mass-produced PCB de radar de onda milimétrica de 24G y PCB de onda milimétrica de 77g. Si necesita fabricación de PCB de radar, Póngase en contacto con el circuito IPCB.