Data PCB - Apa itu Millimeter Wave Radar?

Selain ADAS tradisional radar gelombang milimeter, 4D radar gelombang milimeter dengan kemampuan imej awan titik resolusi tinggi telah menjadi titik panas industri dalam dua tahun terakhir untuk keperluan percepsi ketepatan tinggi memandu automatik tahap tinggi.

Apa? radar gelombang milimeter? Beberapa raksasa dan start-ups di rumah dan di luar negeri sedang fokus pada produk konsep baru ini, dengan tujuan menggantikan atau membentuk radar laser dalam beberapa skenario. Prinsip kenderaan diletak radar gelombang milimeter Kendaraan diletak radar gelombang milimeter menghantar gelombang milimeter keluar melalui antena.

Lagipun, biaya dan kepercayaan radar laser masih sukar untuk mendarat dalam tahap-tahap baru-baru ini, dalam cuaca yang berat seperti hujan dan salji, radar gelombang milimeter juga diperlukan untuk melakukan tugas percepsi yang tepat dan stabil. Radar gelombang milimeter adalah sensor ketepatan tinggi untuk mengukur jarak relatif, kelajuan semasa dan orientasi objek diukur. Kesukaran teknikal masih jauh diperbaiki dibandingkan dengan radar gelombang ADAS tradisional. Apa radar gelombang milimeter? Gelombang milimeter merujuk gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang antara 1-10 mm. Dengan panjang gelombang pendek dan band frekuensi lebar, ia lebih mudah untuk mencapai sinar sempit, dan resolusi radar tinggi, dan ia tidak rentan kepada gangguan. Radar gelombang milimeter adalah sensor ketepatan tinggi untuk mengukur jarak relatif, kelajuan semasa dan orientasi objek diukur. Ia digunakan di lapangan tentera pada awal hari. Dengan pembangunan dan kemajuan teknologi radar, sensor radar gelombang milimeter mula digunakan dalam elektronik kenderaan, kenderaan udara tanpa kenderaan, pengangkutan cerdas dan medan lain.

Pada masa ini, negara-negara berbeza mempunyai band frekuensi yang berbeza ditugaskan kepada radar gelombang milimeter yang diletakkan kenderaan, tetapi mereka terutama fokus pada 24GHz dan 77GHz, dan beberapa negara (seperti Jepun) menggunakan 60GHz. Kerana keuntungan 77G atas 24G, band frekuensi radar gelombang milimeter yang diletakkan kenderaan global akan menuju ke band 77GHz (76-81GHz) di masa depan. Prinsip radar gelombang milimeter yang diletakkan kenderaan radar gelombang milimeter yang diletakkan menghantar gelombang milimeter ke luar melalui antena, menerima isyarat refleksi dari sasaran, - dengan cepat dan tepat mendapatkan maklumat persekitaran fizikal disekitar badan kereta selepas pemprosesan (seperti jarak relatif, kelajuan relatif, sudut, arah pergerakan, dll. diantara kereta dan objek lain), kemudian mengesan, mengenalpasti dan mengklasifikasikan sasaran mengikut maklumat objek yang dikesan, Kemudian fusi data dilakukan dalam kombinasi dengan maklumat dinamik badan, dan akhirnya pemprosesan cerdas dilakukan melalui unit pemprosesan pusat (ECU). Selepas keputusan yang masuk akal, maklumkan atau beri amaran kepada pemandu dengan bunyi, cahaya, sentuhan dan cara lain, atau secara tepat masa membuat intervensi aktif ke kereta, untuk memastikan keselamatan dan kesenangan proses pemandu dan mengurangi kemungkinan kemalangan.

Pada 22 Jun, 1941, Jerman Nazi masih tidak mampu mendapatkan kekuasaan udara Saluran Inggeris walaupun kehilangan pesawat 1977 dan 2585 juruterbang, tidak lagi untuk mengganggu tanah British dan pasukan angkatan laut oleh serangan udara. Ia terpaksa menyerah "Pelan Singa Laut" untuk menyerang Britain. Perang udara British yang bertahan lebih dari setahun berakhir dalam kalahan Nazi Jerman. The reason why Britain was able to withstand the attack of the German chariot and win the British air war (mainly because the chariot could not cross the sea) was that, selain peran besar yang dimainkan oleh petarung bintang seperti "Spitfire" dan "Hurricane", terdapat juga seorang wira besar di belakang adegan - radar anti udara yang dipanggil "Chain Home".

Radar praktik pertama di dunia telah dikembangkan oleh Sir Robert Watson Watt, saintis British dan keturunan James Watt, yang mencipta enjin uap. Untuk memberi amaran awal kepada pesawat Nazi secepat mungkin, Angkatan Udara British memutuskan untuk menggunakan radar tersebut di China pada skala besar pada Mei 1936, yang merupakan prototip radar "rantai setempat". Pada awal tahun 1939, jumlah 20 stesen radar telah digunakan. Sebelum pelaksanaan "Rencana Singa Laut" dari Jerman Nazi, Britain telah membina dua rangkaian pengesan radar, dengan total 51 stesen radar. Radar ini telah membuat kontribusi penting untuk menentang serangan udara Angkatan Udara Jerman, dan sejak itu, 80 tahun seterusnya aplikasi luas radar gelombang milimeters dalam berbagai bidang telah bermula.

Status pembangunan semasa bagi radar gelombang milimeter Pada masa ini, radar gelombang milimeter adalah terutama 24GHz dan 77GHz.
The 24GHz radar has a short measuring distance (5~30m), which is mainly used in the rear of cars; The 77GHz radar has a long measuring distance (30~70m) and is mainly used in the front and both sides of the car. Radar gelombang milimeter mengandungi tiga bahagian: bahagian depan RF radar, sistem pemprosesan isyarat dan algoritma belakang. Antara produk yang ada, biaya lesen paten untuk algoritma belakang radar menghasilkan kira-kira 50% daripada kos, bahagian depan RF mengandungi kira-kira 40% daripada kos, dan sistem pemprosesan isyarat mengandungi kira-kira 10% dari biaya.

1. RF front-end RF mendapatkan isyarat IF dengan menghantar dan menerima gelombang milimeter, dan mengekstrak jarak, kelajuan dan maklumat lain daripadanya. Oleh itu, bahagian depan RF menentukan secara langsung prestasi sistem radar. Pada masa ini, bahagian depan RF radar gelombang milimeter merupakan sirkuit terpasang planar, which has two forms: hybrid microwave integrated circuit (HMIC) and monolithic microwave integrated circuit (MMIC). Di antara mereka, Bahagian depan RF MMIC mempunyai kos rendah dan hasil tinggi, yang sesuai untuk produksi skala besar. Dalam proses produksi, MESFET epitaksial, Constellation name (optional), Proses HBT dan peranti lain biasanya digunakan. Di antara mereka, Proses HEMT berasaskan GaAs adalah yang paling dewasa dan mempunyai prestasi bunyi yang baik.
2. Sistem pemprosesan isyarat Sistem pemprosesan isyarat juga sebahagian penting dari radar. Dengan memasukkan algoritma pemprosesan isyarat berbeza, ia mengekstrak isyarat IF dikumpulkan dari bahagian depan RF untuk mendapatkan jenis tertentu maklumat sasaran. Sistem pemprosesan isyarat biasanya menggunakan DSP sebagai inti untuk melaksanakan algoritma pemprosesan isyarat digital kompleks untuk memenuhi keperluan masa-nyata radar.
3. Algoritma akhir belakang Akaun algoritma akhir belakang bagi nisbah tertinggi kosong keseluruhan radar gelombang milimeter. Untuk radar gelombang milimeter, peneliti rumah telah melamar sejumlah besar algoritma dari perspektif domain frekuensi, domain masa dan analisis frekuensi-masa, dan ketepatan eksperimen luar talian juga tinggi. Namun, produk radar rumahnya menggunakan FFT berdasarkan domain frekuensi dan algoritma yang diperbaiki untuk analisis. Ketepatan pengukuran dan skop aplikasi mempunyai had tertentu, sementara algoritma asing dilindungi secara ketat oleh paten, dan harganya sangat mahal.

Selain radar gelombang milimeter ADAS tradisional, radar gelombang 4D dengan kemampuan imej awan titik resolusi tinggi telah menjadi titik panas industri dalam dua tahun terakhir untuk keperluan persepsi ketepatan tinggi memandu automatik tinggi. Beberapa raksasa dan start-ups di rumah dan di luar negeri sedang fokus pada produk konsep baru ini, dengan tujuan untuk menggantikan atau membentuk radar laser dalam beberapa skenario. Lagipun, biaya dan kepercayaan radar laser masih sukar untuk mendarat dalam tahap-tahap baru-baru ini, dalam cuaca yang berat seperti hujan dan salji, radar gelombang milimeter juga diperlukan untuk melakukan tugas percepsi yang tepat dan stabil. Yang disebut 4D merujuk kepada kontor 3D titik resolusi tinggi contor awan dan maklumat kelajuan ketepatan tinggi. Ia seperti memperfokuskan kemampuan radar tatasusunan bertindak pada pembawa pesawat ke dalam radar saiz telefon Apple. Kesukaran teknikal masih jauh diperbaiki dibandingkan dengan radar gelombang ADAS tradisional.

Radar gelombang milimeter mempunyai ruang pasar luas. Kerana peningkatan terus menerus standar keselamatan kenderaan di berbagai negara, the Active Safety Technology Advanced Driving Assistance System (ADAS) has shown a rapid development trend in recent years. Automotive radar gelombang milimeter telah menjadi pilihan utama yang dikenali oleh penghasil elektronik kereta kerana ia boleh bekerja sekitar jam, dan mempunyai permintaan pasar yang besar. Pada 2014, mobil global radar gelombang milimeter pasar dihantar 19 juta. Menurut ramalan penelitian Plunkeet, institusi kajian pasar, dijangka bahawa pada tahun 2020, mobil global radar gelombang milimeter pasar akan mempunyai hampir 70 juta, dan kadar pertumbuhan tahunan berkumpul dari 2015 hingga 2020 akan menjadi sekitar 24%. Pada masa ini, mobil radar gelombang milimeter pasar terutama dipenuhi oleh penghasil Eropah dan Amerika seperti tanah darat, Bosch, Wayking Weicheng, Haila, dll.