Radar de onda milimétrica pcba

El radar de ondas milimétricas es uno de los principales métodos de detección en aplicaciones automotrices e industriales, ya que puede detectar objetos de varios centímetros a varios cientos de metros con alta precisión de rango, ángulo y velocidad incluso en condiciones ambientales adversas.

Típico Radar de onda milimétrica pcba Incluye conjuntos de chips de radar y otros componentes electrónicos, Por ejemplo, un circuito de gestión de energía, Dispositivos de memoria flash e interfaz periférica montados en PCB. Las antenas transmisoras y receptoras también se implementan generalmente en PCB, Pero para lograr un alto rendimiento de la antena, Materiales de PCB de alta frecuencia, Por ejemplo: Rogers ro3003 e Isola 370 horas, Necesidad de utilizar.

Los componentes básicos del radar de ondas milimétricas incluyen la antena transceptora (TX y RX), la unidad de radiofrecuencia (RF), el convertidor analógico a digital (ADC), el procesador de señales digitales (DSP), el Microcontrolador (mcu), Etc.. RF, ADC, DSP, mcu se integran directamente en un Soc a través del proceso CMOS.

El radar de onda milimétrica utiliza principalmente 24 GHz, 60 GHz, 77 GHz y 79 GHz. 24ghz pertenece exactamente a la onda centímetro. Debido a su rango de medición limitado (alrededor de 60 m) y a su resolución general, se diseña generalmente como un radar de ángulo para detectar obstáculos de corto alcance en un amplio rango de ángulo de visión. Debido a que 60ghz se ve especialmente afectado por la atenuación atmosférica, por lo general está diseñado como un radar de detección de signos vitales para detectar signos vitales y posturas humanas en vehículos. Los 77ghz y 79ghz están diseñados generalmente para ser radares primarios, ya que tienen un rango de medición muy largo (unos 200 metros) y son potentes herramientas para la detección a larga distancia hacia adelante. Estas dos bandas son también las principales bandas del futuro radar de ondas milimétricas montado en vehículos.

Inductor, condensador, diodo, chip de alimentación, etc. se instalan densamente en la placa principal de la fuente de alimentación, principalmente responsable de la gestión de la fuente de alimentación del sistema. Cada empresa suele integrar un controlador de Seguridad en él para proporcionar comunicaciones de vehículos y funciones relacionadas con la seguridad.

La placa base del radar es el núcleo de todo el radar de onda milimétrica, incluyendo antena, RF, DSP y tablero de circuitos de control.

Antena de radar de onda milimétrica pcba

Cuando la longitud de la antena es 1 / 4 de la longitud de las ondas electromagnéticas, la eficiencia de transmisión y recepción de la antena es la más alta. Las ondas milimétricas tienen sólo unos pocos milímetros de longitud de onda, por lo que las antenas pueden ser pequeñas. El haz estrecho también se puede lograr mediante el uso de múltiples antenas para formar una antena de matriz, y el haz estrecho significa una mayor resolución azimut.

En la actualidad, el esquema principal de la antena de radar de onda milimétrica es la matriz MICROSTRIP. El diseño más común es la integración de antenas de parche MICROSTRIP en PCB de alta frecuencia y PCB de alta frecuencia en la placa base del radar. Este esquema reduce en gran medida el costo y el volumen del radar de ondas milimétricas.

Radar de onda milimétrica RF pcba

RF es responsable de la modulación, transmisión, recepción y demodulación de la señal de eco. Es el núcleo del radar de ondas milimétricas. En la actualidad, la solución principal es integrar el contenido anterior a través de la tecnología mmic (circuito integrado monolítico de microondas). Mmic es una tecnología de fabricación de componentes pasivos y activos en sustratos semiconductores utilizando tecnología de semiconductores.

En el campo del radar de ondas milimétricas, el circuito integrado de funciones basado en sige incluye principalmente amplificador de bajo ruido, amplificador de potencia, mezclador, detector, modulador, vco, cambiador de fase, interruptor, etc. El transmisor, el receptor y el DSP son unidades independientes, lo que hace que el proceso de diseño del radar de ondas milimétricas sea complejo y el volumen total sea relativamente grande.

Con el desarrollo de la tecnología COMS, el mmic se hace más pequeño por un lado, y proporciona la viabilidad técnica para su integración con DSP y mcu por otro. A finales de 2016, ti lanzó el chip de radar de ondas milimétricas awr1642 altamente integrado basado en la tecnología CMOS, que integra el mmic frontal, DSP y mcu en un solo SOC, reduciendo significativamente el costo del radar de ondas milimétricas, as í como la dificultad de desarrollo.

DSP del radar de onda milimétrica pcba

Al incrustar diferentes algoritmos de procesamiento de señales, el DSP extrae las señales if recogidas de la parte delantera para obtener información específica del objetivo. DSP es el núcleo de la estabilidad y fiabilidad del radar de ondas milimétricas.

Circuito de control pcba del radar de onda milimétrica

El circuito de control del radar de onda milimétrica fusiona los datos de acuerdo con la información del objetivo y la información dinámica de la carrocería del vehículo de salida DSP, y finalmente toma la decisión a través del procesador principal.

De acuerdo con los diferentes modos de radiación de ondas electromagnéticas, el radar de ondas milimétricas se divide principalmente en dos tipos: el sistema operativo de ondas de pulso y el sistema operativo de ondas continuas.

La tecnología de onda de pulso se refiere al radar de onda milimétrica que emite pulsos cortos de potencia máxima en un corto período de tiempo. La medición de la velocidad y el rango del objetivo se realiza sobre la base de la frecuencia Doppler y el principio TOF, y la medición del ángulo se realiza sobre la base de la diferencia de fase de la onda de pulso reflejada por el mismo objetivo recibida por la antena receptora paralela. Debido a su alta potencia, se puede detectar un objetivo en movimiento de larga distancia y de pequeña amplitud en un fondo de desorden grande. Sin embargo, también trae consigo un alto costo, un gran volumen y un alto consumo de energía. En la actualidad, este método rara vez se utiliza en el campo del radar de ondas milimétricas transportado por vehículos.

La tecnología de onda continua también puede dividirse en fsk (tecla de cambio de frecuencia, que puede medir la distancia y la velocidad de un solo objetivo), CW (onda continua de frecuencia constante, que sólo puede utilizarse para medir la velocidad, no para medir la distancia) y FMCW (onda continua de modulación de frecuencia). La onda continua modulada por frecuencia se ha convertido en una tecnología común en la tecnología de onda continua debido a sus ventajas de detección simultánea de múltiples objetivos, alta resolución y bajo costo.

Después de recibir las ondas electromagnéticas transmitidas de la antena receptora del radar de ondas milimétricas, la señal de eco y la señal de transmisión se envían al mezclador para la mezcla. Cuando la señal de transmisión se encuentra con el objetivo medido y regresa, la frecuencia de la señal de eco cambia en comparación con la señal de transmisión. El propósito del mezclador es calcular la diferencia de frecuencia entre la señal de transmisión y la señal de eco, que se llama señal de frecuencia intermedia. La señal if contiene el secreto de la distancia del objetivo medido. La información de la distancia del objetivo medido se puede obtener mediante el filtrado, la amplificación, la Conversión analógica a digital y la medición de la frecuencia.

Para la medición de la velocidad, la fase de la señal de eco recibida por el radar de onda milimétrica es diferente debido a la diferente distancia del objetivo medido. Todas las señales chirpeadas individuales en un marco son muestreadas a intervalos iguales, y los datos en los puntos de muestreo son transformadas por Fourier. Luego, la velocidad del objetivo medido se mide por la diferencia de fase.

Para la medición del ángulo, se utiliza una pluralidad de antenas receptoras para recibir la misma señal de eco y calcular la diferencia de fase entre las señales de eco para realizar la medición del ángulo.

Radar de ondas milimétricas tridimensionales

El radar de ondas milimétricas sólo puede producir información de rango, velocidad y ángulo, también conocido como radar de ondas milimétricas tridimensionales. Esta distancia d y el ángulo son datos de un vehículo autopropulsado equipado con radar en Coordenadas polares planas. Al convertir el sistema de Coordenadas polares en el sistema de coordenadas cartesianas, podemos obtener la distancia entre el vehículo objetivo y el vehículo autopropulsado en las direcciones X e y. ¿En este punto, ha notado que falta la distancia en la dirección Z de la dimensión? Esta es también una de las desventajas del radar de ondas milimétricas 3D criticado.

Sin embargo, esta desventaja es fatal para objetos estáticos. Las tapas de alcantarilla, las bandas de desaceleración, las señales suspendidas en el aire, las estructuras elevadas y los vehículos estacionarios en el medio de la carretera no pueden determinar si estos obstáculos afectan al tráfico debido a la falta de información sobre la altura mediante radar de ondas milimétricas tridimensionales. Para los objetos estáticos, el fabricante es simple y áspero, ya sea ignorando directamente o reduciendo significativamente la confianza. Esta es una de las razones del accidente temprano de Tesla. La Cámara no identificó el camión blanco caído, el radar de ondas milimétricas lo identificó. Sin embargo, la baja confianza en la adopción de decisiones hace que el vehículo no active la función automática de emergencia.

Radar de onda milimétrica 4d

La característica más notable del radar de ondas milimétricas 4D es que puede detectar con precisión el ángulo de lanzamiento, y luego obtener los datos reales de altura del objetivo medido, es decir, la distancia del objeto objetivo en la dirección del eje Z en el sistema de coordenadas cartesianas. Con esta función, el radar de onda milimétrica 4D puede reconocer objetos estacionarios y a ñadir la pieza más corta de madera. Además, la resolución del radar de onda milimétrica 4D también ha mejorado mucho. La resolución horizontal y vertical es de 1° y 2° respectivamente, y la resolución horizontal es 5 - 10 veces mayor que la del radar de ondas milimétricas 3D.