PCB Radar Gelombang Millimeter

Radar gelombang milimeter utama menggunakan PCB radar 24G dan PCB radar 77G, dan millimeter-wave radar PCB terutama digunakan dalam pemandu intelijen AI kereta.

PCB radar gelombang-milimeter mempunyai prospek aplikasi luas. Pada masa ini, iPCB adopts Rogers RO3003G2 + ITEQ IT180 to mass-produce 77GHz millimeter-wave radar PCB.

Untuk rancangan PCB radar berbeza bagi sensor radar gelombang-milimeter, ciri umum adalah bahawa bahan PCB radar kehilangan ultra-rendah diperlukan untuk mengurangi kehilangan sirkuit dan meningkatkan radiasi antena. Bahan PCB radar adalah komponen kunci dalam desain sensor radar. Pemilihan bahan PCB radar yang sesuai boleh memastikan kestabilan dan konsistensi sensor radar gelombang-milimeter.

Macam mana Raka Performance PCB Radar

Pertama-tama, ciri-ciri elektrik radar Bahan PCBs adalah faktor utama dalam merancang sensor radar dan memilih radar Bahan PCBs. Memilih radar Bahan PCBs dengan konstan dielektrik stabil dan kehilangan ultra-rendah adalah penting untuk prestasi radar gelombang 77GHzmm. Permanen dan kehilangan dielektrik yang stabil boleh membuat antena menerima dan menerima fasa yang tepat, yang boleh meningkatkan keuntungan antena, sudut atau julat imbas, dan memperbaiki ketepatan pengesan dan posisi radar. Kestabilan konstan dielektrik dan ciri-ciri kehilangan PCB tidak hanya memastikan kestabilan seri bahan yang berbeza tetapi juga memastikan variasi dalam Papan PCB adalah kecil dan mempunyai kestabilan yang sangat baik.

Kekerasan permukaan foli tembaga yang digunakan dalam bahan PCB radar akan mempengaruhi konstan dielektrik dan kehilangan sirkuit, dan semakin tipis bahan, semakin besar kekerasan permukaan foli tembaga akan mempengaruhi sirkuit. Semakin besar jenis foil tembaga, semakin besar perubahan kasar dirinya sendiri, juga akan menghasilkan perubahan yang lebih besar dalam konstan dielektrik dan kehilangan, dan mempengaruhi ciri fasa sirkuit.

Kedua, kepercayaan bahan PCB radar perlu dipertimbangkan. Kekepercayaan bahan-bahan PCB tidak hanya merujuk kepada kepercayaan tinggi bahan-bahan dalam pemprosesan PCB, terpengaruh oleh proses pemprosesan, melalui lubang, kekuatan ikatan foil tembaga, dll. tetapi juga termasuk kepercayaan jangka panjang bahan-bahan. Sama ada prestasi elektrik bahan PCB radar tetap stabil dengan masa dan dalam keadaan kerja yang berbeza seperti suhu berbeza atau kelembapan adalah penting besar untuk kepercayaan sensor radar automotif dan aplikasi sistem ADAS automotif.

Untuk rekaan antena PCB bagi sensor radar 77 GHz, perlu mempertimbangkan pemilihan bahan-bahan dengan konstan dielektrik stabil dan kehilangan ultra-rendah. Fol tembaga lembut boleh mengurangi kehilangan sirkuit dan perubahan toleransi konstan dielektrik. Pada masa yang sama, bahan-bahan PCB radar sepatutnya mempunyai ciri-ciri elektrik dan mekanik yang boleh dipercayai dengan masa, suhu, kelembapan, dan persekitaran kerja luaran lain.

Keuntungan band 77GHz dalam aplikasi kenderaan dan industri

Material PCB radar frekuensi tinggi RO3003G2

Laminat PTFE( Teflon) penuh keramik Rogers RO3003G2 adalah sambungan solusi RO3003 yang memimpin industri Rogers. Laminat RO3003G2 berdasarkan maklum balas industri untuk mengatasi secara khusus perlukan generasi berikutnya untuk aplikasi radar automotif gelombang Millimeter.

Kombinasi laminat RO3003G2 resin dan kandungan penuhi yang optimum menyediakan kehilangan penyisihan yang lebih rendah, ideal untuk digunakan dalam sistem ADAS seperti kawalan pelayaran adaptif, forward collision warning, dan bantuan pengubahan brek atau laluan aktif.

Ciri-ciri PCB radar frekuensi tinggi RO3003G2

konstan dielektrik 3.00 pada 10 GHz dan 3.07 pada 77 GHz

Copper ED Profil Sangat rendah (VLP)

Binaan homogen yang mengandungi tembaga VLP ED dan kurangkan porositas dielektrik

Sistem Penisi Tertinggi

Keuntungan

Performasi terbaik dalam kelas untuk kehilangan penyisihan

Minimumkan variasi konstan dielektrik dalam PCB selesai

Benarkan perkembangan ke laluan diameter lebih kecil

Cetakan kaki penghasilan global

Keuntungan 1: resolusi julat tinggi dan ketepatan julat

Berbanding dengan band ISM dengan lebar band 200MHz sahaja dalam band 24GHz, band SRR dalam band 77GHz boleh menyediakan hingga lebar band imbas 4GHz, meningkatkan secara signifikan resolusi julat dan ketepatan. Di antara mereka, resolusi julat mewakili kemampuan sensor radar untuk memisahkan dua objek bersebelahan, dan ketepatan julat mewakili ketepatan pengukuran sasaran tunggal.

Kerana resolusi julat dan ketepatan adalah secara bertentangan dengan lebar jalur imbas, prestasi sensor radar 77GHz lebih baik daripada radar 24GHz, yang 20 kali lebih tinggi daripada radar 24GHz. The range resolution of 77GHz radar is 4cm (the resolution of 24GHz radar is 75cm).

Resolusi julat tinggi boleh memisahkan objek yang lebih baik (seperti orang berdiri dekat kereta) dan menyediakan titik padat untuk mengesan objek, untuk meningkatkan pemodelan persekitaran dan klasifikasi objek, yang sangat penting untuk pembangunan algoritma bantuan memandu lanjut dan fungsi memandu automatik.

Selain itu, semakin tinggi resolusi, semakin kecil jarak minimum pengenalan sensor. Oleh itu, radar 77-81ghz mempunyai keuntungan yang signifikan dalam aplikasi yang memerlukan ketepatan tinggi, seperti bantuan parkir.

Band lebar 77GHz mempunyai resolusi tinggi, yang boleh digunakan untuk sensor aras industri, sehingga sensor boleh "ukur hingga titik terakhir" aras cair - untuk minimumkan zon mati di bawah tangki air, seperti yang dipaparkan dalam figur. Selain itu, kerana resolusi tinggi boleh meningkatkan jarak pengukuran minimum, Apabila tangki air penuh, sensor boleh mengukur aras cair di atas tangki air.

Keuntungan 2: resolusi kelajuan tinggi dan ketepatan

The speed resolution and accuracy are inversely proportional to the radio frequency (RF) frequency. Oleh itu, semakin tinggi frekuensi, semakin baik resolusi dan ketepatan. Compared with the 24 GHz sensor, the 77 GHz sensor can reduce power consumption.

Untuk aplikasi bantuan parkir, resolusi kelajuan dan ketepatan adalah penting, kerana perlu mengendalikan kenderaan dengan tepat pada kelajuan rendah bila parkir. Fig. 4 menunjukkan imej kelajuan julat FFT mewakili bagi objek titik pada 1 m dan menggambarkan resolusi yang lebih baik bagi imej dua-dimensi yang diperoleh menggunakan 77 GHz.

Selain itu, kajian baru-baru ini telah meningkatkan pengesan pelayar dan algoritma klasifikasi objek maju dengan menggunakan radar dengan resolusi yang lebih tinggi dan isyarat mikro-Doppler. Perbaikan ketepatan pengukuran kelajuan menyebabkan aplikasi industri, tetapi juga untuk memperbaiki situasi semasa pengesan lalu lintas di bawah latar belakang kenderaan automatik.

Keuntungan 3: saiz lebih kecil

Salah satu keuntungan utama frekuensi RF yang lebih tinggi ialah saiz sensor boleh lebih kecil. Untuk medan pandangan dan pendapatan antena yang sama, saiz array antena 77GHz boleh dikurangkan kira-kira tiga kali dalam dimensi X dan Y. Pengurangan saiz ini sangat berguna dalam kereta, terutama disebut dalam aplikasi disekitar kereta (termasuk pintu dan bagasi yang perlu memasang sensor dekat) dan dalam kereta.

Dalam aspek pengesan garis mengufuk cairan industri, frekuensi RF yang lebih tinggi boleh menyediakan sinar yang lebih sempit untuk antena dan sensor saiz yang sama. Cahaya sempit boleh mengurangi refleksi yang tidak diperlukan dari sisi tangki dan gangguan halangan lain dalam tangki, untuk mendapatkan keputusan pengukuran yang lebih tepat. Selain itu, untuk lebar cahaya yang sama, semakin tinggi frekuensi RF, semakin kecil saiz sensor dan semakin mudah dipasang.

Radar gelombang milimeter adalah teknologi utama ADAS untuk meningkatkan keselamatan dan kesenangan. Aplikasi sasaran radar gelombang-milimeter:

Mengbalik rem kecemasan automatik (R-AEB)

Fungsi bantuan lalu lintas melintas hadapan/belakang (FCTA/RCTA)

Bantuan Parking (PA)

Pengesanan Titik Blind (BSD)

Radar Imeji Kaskat (IMR)

Sistem rem kecemasan automatik (AEB)

Kawalan Penerbangan Adaptif (ACC)

Bantuan Tukar Lane (LCA)

Persepsi 360° radar

Radar gelombang milimeter dalam ADAS

Apa perbezaan antara radar gelombang 77G dan 24G milimeter?

Dua band frekuensi radar gelombang 77G dan 24G milimeter tidak berbeza dalam prinsip pemprosesan isyarat, tetapi kerana frekuensi menentukan ciri-ciri asas gelombang elektromagnetik, gelombang milimeter 77GHz, dan gelombang milimeter 24GHz adalah sesuai untuk tugas aplikasi berbeza. Salah satu kelemahan utama radar ialah resolusi sudut biasanya relatif rendah. Radar gelombang milimeter diletak-kenderaan biasanya menggunakan antena array bertindak bertindak untuk pengukuran sudut. Rancangan antena secara langsung berkaitan dengan panjang gelombang isyarat. Pada satu sisi, untuk menghindari pengaruh lob garis dan sambungan elektromagnetik, pemilihan jarak antara unsur tatasusunan antena yang menerima akan berdasarkan separuh panjang gelombang. Di sisi lain, panjang gelombang yang lebih pendek bermakna antena pemancar yang lebih kecil boleh digunakan. Oleh itu, berdasarkan sebab-sebab di atas, dalam volum yang sama, radar gelombang-77GHz boleh merancang lebih banyak unsur penerima dan membentuk terbuka yang lebih besar daripada radar gelombang-24GHz, dengan itu mendapatkan cahaya yang lebih sempit dan meningkatkan ketepatan pengukuran sudut.

Ini sangat penting untuk pengesan jarak jauh radar. Ini kerana panjang lengkung yang sepadan dengan unit resolusi sudut dalam sistem koordinat kutub meningkat dengan meningkat jarak. For example, panjang lengkung pada 200 meter dengan resolusi 5 darjah adalah kira-kira pada 17 meter, ia lebih luas daripada jalan biasa, and the target cannot be distinguished in the horizontal direction. Oleh itu, 77GHz semasa millimeter-wave radar adalah penyelesaian utama untuk pengesan jarak jauh maju kereta, semasa 24GHz millimeter-wave radar digunakan untuk pengesan jarak pendek di belakang dan sisi kereta. Julat-pendek 77G millimeter-wave radar kurang digunakan kerana 24G millimeter-wave radar Teknologi ini relatif dewasa, dan rancangan perkakasan frekuensi yang lebih tinggi akan lebih sukar dan mahal. Menurut latar belakang aplikasi yang berbeza, berbeza millimeter-wave radar parameter boleh dirancang. For example, julat-panjang maju boleh guna isyarat-band sempit untuk mengurangkan gangguan, sementara lebar jangkauan pendek boleh ditambah untuk meningkatkan resolusi julat.

Modul sistem radar gelombang 77GHzmm berdasarkan rancangan radar FMCW. Kebanyakan mereka menggunakan penyelesaian satu-cip lengkap seperti TI, Infineon, atau NXP. Bahagian depan RF, unit pemprosesan isyarat, dan unit kawalan terpasang ke dalam cip, menyediakan saluran pemindahan dan penerimaan isyarat berbilang. Papan PCB desain berbeza dari pelanggan ke desain antena, tetapi ada tiga cara utama.

a. Menggunakan radar kehilangan ultra rendah Bahan PCB sebagai pembawa PCB untuk desain antena atas, Rancangan antena PCB biasanya menggunakan antena patch microstrip, dan lapisan kedua lapisan sebagai lapisan antena dan penyedianya. Radar laminasi lain Bahan PCBs adalah FR-4. Rancangan ini agak mudah, mudah diproses, dan biaya rendah. Namun, due to the thinner thickness (usually 0.127mm) of ultra-low loss radar Bahan PCB, perhatian patut diberikan kepada kesan kembaran foil tembaga pada kehilangan dan konsistensi. At the same time, penyedia sempit antena patch PCB radar memerlukan perhatian kepada kawalan ketepatan lebar baris.

b. Ralat PCB radar method uses dielectric integrated waveguide (SIW) sirkuit for antenna design. PCB Radar antena bukan lagi antena patch. Selain antena, lapisan PCB radar lain menggunakan bahan FR-4 sebagai kawalan radar dan lapisan kuasa sebagai cara pertama. Papan PCB Radar materials used in this SIW antenna design still use ultra-low loss radar Bahan PCBs untuk mengurangi kehilangan dan meningkatkan radiasi antena. Pemilihan tebal bahan biasanya meningkatkan lebar band dengan PCB radar tebal, tetapi juga mengurangkan pengaruh kekasaran foil tembaga. Tiada masalah lain bila memproses lebar baris sempit. Namun, proses lubang dan ketepatan kedudukan SIW perlu dianggap.

c. Kaedah desain adalah untuk merancang struktur tumpukan plat PCB berbilang lapisan dengan bahan PCB radar kehilangan rendah-rendah. Bergantung pada keperluan, mungkin beberapa lapisan menggunakan bahan PCB radar kerugian rendah-rendah, atau semua lapisan menggunakan bahan PCB radar kerugian rendah-rendah. Kaedah rancangan ini meningkatkan kelebihan rancangan sirkuit, meningkatkan darjah integrasi, dan mengurangkan saiz modul radar. Namun, kelemahan adalah bahawa kos relatif adalah tinggi dan pemprosesan PCB radar adalah relatif kompleks.

Rancangan PCB Tiga Radar

Keuntungan unik dari sensor radar gelombang 77GHzmm membuatnya sebahagian yang tidak terpaksa memandu kereta. Lebar bandwidth dan sensor radar resolusi 77GHz/79GHz lebih tinggi telah secara perlahan-lahan menjadi aliran utama. For various radar sensor design schemes, the characteristics of radar Bahan PCBs menentukan prestasi antena sensor radar.

PCB radar gelombang-milimeter membantu memandu pilot automatik, tetapi mereka memerlukan elemen berbilang, termasuk bahan sirkuit yang boleh menyediakan prestasi stabil untuk peranti elektronik dan sirkuit dengan frekuensi di atas 77 GHz. Contohnya, dalam aplikasi ADAS, bahan sirkuit diperlukan untuk menyokong rancangan garis transmisi untuk isyarat gelombang mikro dan gelombang-milimeter pada 24,77 (atau 79) GHz untuk minimumkan kehilangan sementara menyediakan kemudahan mengulang konsisten dalam julat suhu operasi yang luas. Untungnya, Rogers menawarkan bahan sirkuit ini dengan prestasi yang sama yang diperlukan untuk aplikasi ADAS dari kawasan gelombang mikrogelombang ke kawasan gelombang millimeter frekuensi tinggi.

millimeter-wave radar circuit

Sebagai sebahagian dari perlindungan pengawasan elektronik sistem ADAS kenderaan, sistem radar yang dibawa kenderaan akan digunakan bersama dengan teknologi lain. Sistem radar menghantar isyarat elektromagnetik (EM) dalam bentuk gelombang radio dan menerima isyarat yang refleksi dari gelombang radio dari sasaran, seperti kenderaan lain, yang biasanya adalah sasaran berbilang. Sistem radar boleh mengekstrak maklumat sasaran, termasuk kedudukannya, jarak, kelajuan relatif, dan seksyen salib radar (RCS) dari isyarat tersebut. Julat (R) boleh ditentukan berdasarkan kelajuan cahaya (c) dan masa perjalanan bulat yang diperlukan (Ï’) bagi isyarat, iaitu masa bila gelombang radio berjalan dari sumber tenaga radar (penghantar radar) ke sasaran dan kemudian kembali ke sumber tenaga radar. In vehicle-borne radar systems, the generation and reception of radar signals in PCB antenna. Nilai R boleh dicapai dengan formula matematik sederhana, iaitu, produk kelajuan cahaya dan masa pemindahan perjalanan bulat dari sumber isyarat radar ke sasaran dan kembali ke sumber radar dibahagi dengan 2: r = C τ / 2.

Sebagai bahagian keselamatan aktif ADAS, kenderaan disediakan dengan pelbagai sensor, termasuk kamera, lidar, dan sistem radar

Semasa ini, pelbagai radar digunakan sebagai sebahagian dari aplikasi ADAS. isyarat FMCW digunakan secara luas kerana efisiensinya dalam mengukur kelajuan, julat, dan sudut sasaran berbilang. Radar motor kadang-kadang menggunakan band sempit Nb dan reka UWB band ultra-lebar yang berfungsi pada 24GHz. Radar 24 GHz yang membawa kenderaan jangkauan sempit menguasai julat 200 MHz dari 24.05 hingga 24.25 GHz, sementara radar UWB 24 GHz mempunyai lebar jangkauan keseluruhan 5 GHz, berlainan dari 21.65 GHz hingga 26.65 GHz. Sistem radar 24 GHz kabel ketat boleh menyediakan pengesan sasaran trafik jarak pendek yang berkesan, dan boleh digunakan untuk fungsi sederhana seperti pengesan titik buta. Sistem radar kenderaan UWB telah dilaksanakan pada fungsi resolusi julat yang lebih tinggi, seperti kawalan pelayaran sesuai (ACC), amaran bertentangan maju (FCW), dan pengendalian kecemasan automatik (AEB).

Namun, kerana aplikasi komunikasi bimbit global terus mengkonsumsi spektrum frekuensi "lebih rendah" (termasuk aksesori 24 GHz), frekuensi sistem radar yang dibawa kenderaan menjadi lebih tinggi, dan spektrum gelombang milimeter yang tersedia dengan panjang gelombang yang lebih pendek menjadi pilihan, dengan frekuensi 77 dan 79 GHz respectively. Teknologi radar UWB 24 GHz tidak lagi digunakan di Jepun. Menurut jadual yang ditetapkan oleh ETSI dan FCC berdasarkan itu, ia akan dipindahkan secara berturut-turut di Eropah dan Amerika Syarikat dan akan digantikan dengan frekuensi jangkauan sempit 77GHz dan sistem radar kenderaan jangkauan ultra-lebar 79ghz. Radar 77GHz dan 79GHz akan digunakan sebagai modul fungsi untuk memandu secara autonomi dalam bentuk tertentu.

Radar hanyalah salah satu teknologi elektronik pilot automatik masa depan. Kendaraan memandu sendiri mesti dikelilingi oleh jenis-jenis sensor yang berbeza, sehingga membantu mengumpulkan secara terus menerus data persekitaran untuk melindungi keselamatan kereta dan penumpang mereka (salah satu daripada mereka mungkin dianggap pemandu). Kendaraan pemandu diri juga akan bergantung pada proses maklumat yang dipanggil fusi sensor, pengenalan data bersamaan yang dikumpulkan dari banyak sensor yang berbeza kepada maklumat yang boleh digunakan dan mengubahnya menjadi pengalaman pemandu yang selamat dan selesa.

Untuk mengumpulkan dengan tepat data yang diperlukan untuk persekitaran peripheral seperti basikal, kenderaan memandu sendiri, dll., banyak antena papan sirkuit cetak berbilang lapisan kecil dan sirkuit sensor lain perlu menggunakan bahan sirkuit kerugian rendah stabil, seperti Rogers ro3000, ro4000, Dan kappa Gamma 4385 laminasi dengan prestasi dan kestabilan yang diperlukan oleh litar pada RF ke frekuensi gelombang milimeter.

Saiz sirkuit menurun dengan frekuensi meningkat, terutama pada 77 dan 79 GHz, kerana panjang gelombang isyarat ini sangat kecil. Semua jenis garis penghantaran sirkuit yang berfungsi dalam band frekuensi ini, termasuk garis microstrip, garis strip, dan sirkuit gelombang koplanar (CPW), memerlukan konsistensi dan ramalan bahan-bahan yang sangat baik disebabkan saiz kecil sirkuit, seperti ro3003 Gamma dan ro4830 Gamma Laminate. Material sirkuit frekuensi tinggi, seperti laminat Rogers ro3003, tetap terutama konsisten dalam sirkuit berbeza dan perubahan persekitaran, dengan prestasi DK yang terutama baik, sementara mempunyai faktor kehilangan rendah (DF) atau kehilangan yang diperlukan pada frekuensi gelombang-milimeter (Fig. 5). Laminat termoset Ro4830 sangat sesuai untuk aplikasi gelombang milimeter sensitif harga. Ia juga alternatif yang boleh dipercayai dan harga rendah untuk laminat berasaskan PTFE tradisional. Permanen dielektrik laminat ro4830 adalah 3.2 pada 77 GHz. LoPro? Teknologi foli tembaga terbalik membantu optimumkan kehilangan penyisipan ro4830 laminat pada 77GHz dengan nilai kehilangan penyisipan 2.2db per inci.

Aras prestasi mekanik dan elektrik terbaik bahan sirkuit ro3000 dan ro4000 boleh dibandingkan dengan bahan sirkuit ro4400 Gamma bahan ikatan bergabung dan berjalan dengan baik dan konsisten dengan ciri sirkuit kehilangan rendah pada 79 GHz. Material sirkuit kunci ini akan menyediakan prestasi elektrik yang boleh diulang dan dipercayai dan memungkinkan sensor untuk mendapatkan data yang boleh dipercayai untuk pemproses kapal atas kenderaan autopilot, untuk memandu kenderaan yang selamat.

IPCB circuit is a pembuat profesional PCB radar gelombang-milimeter. Pada masa ini, IPCB has matured and mass-produced PCB radar gelombang-24G milimeter dan PCB gelombang-77G milimeter. Jika anda perlu memproduksi PCB radar, sila hubungi sirkuit ipcb.