радар PCBA миллиметрового диапазона

радар миллиметрового диапазона является одним из основных методов сенсорного применения в автомобилях и промышленности, так как даже в неблагоприятных условиях он может с высокой точностью определять расстояние, угол и скорость объектов от нескольких сантиметров до нескольких сотен метров.

типичный радар PCBA миллиметрового диапазона включая радиолокационные кристаллы и другие электронные элементы, схема управления питанием, устройство Flash и периферийного интерфейса на PCB. запускать антенну и получать антенну обычно также на PCB, но для достижения высоких характеристик антенны, высокочастотный PCB - материал, например Rogers RO3003 and Isola 370 часов, нуждаться в использовании.

Основные компоненты РЛС миллиметрового диапазона включают антенны приемника (TX и RX), радиочастотные модули (RF), аналоговые преобразователи (ADC), процессоры цифровой сигнализации (DSP), Микроконтроллеры (MCU) и т.д.

миллиметровые РЛС используются главным образом в четырех диапазонах частот: 24 ГГц, 60 ггц, 77 ГГц и 79 ГГц. 24 ГГц точно относятся к сантиметровой волне. с учетом ограниченной дальности измерений (около 60 м) и общей разрешающей способности его обычно проектируют в качестве углового радиолокатора для обнаружения заграждений в ближней зоне в районе угла поля зрения. Поскольку 60 ггц особенно подвержены атмосферному затуханию, его обычно проектируют как РЛС для обнаружения признаков жизни и физических осаждений в транспортных средствах. 77 GHZ и 79 GHZ, как правило, спроектированы в качестве основных радиолокационных станций, поскольку их измеряемое расстояние (около 200 метров) является мощным инструментом для восприятия дальнего движения вперед. Эти два диапазона являются также основными диапазонами будущей автомобильной локации миллиметровой волны.

индуктивность, емкость, диод, электрические чипы и другие плотности установлены на основной панели питания, основная ответственность за управление питанием системы. Каждая компания обычно включает в себя контроллер безопасности, обеспечивающий связь и безопасность транспортных средств.

Основная панель радиолокационной станции может считаться ядром всей радиолокационной станции миллиметрового диапазона, включая антенны, радиочастоты, DSP и платы управления.

антенна рлс миллиметрового диапазона PCBA

когда длина антенны составляет 1 / 4 длины электромагнитной волны, наибольший эффект передачи и приема антенны. длина волны миллиметрового диапазона составляет всего несколько миллиметров, так что антенна может делать очень мало. использование нескольких антенн для формирования антенн также позволяет получать узкий луч, а узкий луч означает более высокое разрешение по азимуту.

В настоящее время основная схема антенны рлс миллиметрового диапазона - это микрополосные решетки. наиболее распространенным дизайном является интегрированная микроленточная антенна на высокочастотной PCB, интегрированная в высокочастотную PCB на основной панели радара. Этот вариант значительно снижает стоимость и объем радаров миллиметрового диапазона.

радиочастотный локатор PCBA

RF отвечает за модуляцию, передачу, прием и демодуляцию сигналов эхо - сигнала. Это радиочастотная часть ядра радара миллиметрового диапазона. В настоящее время главное решение заключается в интеграции этих элементов с помощью технологии ммик (монолитная микроволновая интегральная схема). ммик - технология изготовления пассивных и активных элементов на подложке полупроводника с использованием полупроводниковой технологии.

в области РЛС миллиметрового диапазона интегральная функциональная схема ммик, основанная на технологии кремниевого Германия, включает, в частности, такие элементы, как усилитель с низким шумом, усилитель мощности, смеситель, детектор, модулятор, генератор управления давлением, фазовращатель, переключатель и т.д. передатчики, приемники и DSP являются самостоятельными элементами, что усложняет процесс проектирования радаров миллиметрового диапазона и делает их относительно крупными.

с развитием технологии COMS ммик, с одной стороны, стала еще меньше, а с другой стороны, обеспечила техническую осуществимость ее интеграции с DSP и MCU. В конце 2016 года TI ввел в действие высокоинтегрированный радиолокационный чип AWR1642, основанный на технологии CMOS, с 77 - миллиметровой волной МГц и интегрированный в систему MIMIC, DSP и MCU на отдельных SOC.

радар PCBA

путем внедрения различных алгоритмов обработки сигналов DSP получает сигнал промежуточной частоты, полученный с передней стороны, для получения конкретной информации о цели. DSP - ядро стабильности и надежности радаров миллиметрового диапазона.

фазовращательная фазовращающая

схема управления радиолокационной станцией миллиметрового диапазона на основе информации о цели и динамической информации о кузове на основе вывода DSP и, наконец, на основе решения главного процессора.

в зависимости от электромагнитных волн излучения радар миллиметрового диапазона в основном делится на два типа: операционная система импульсных волн и операционная система непрерывных волн.

импульсная техника - это короткий импульс, при котором радар миллиметрового диапазона излучает пиковую мощность в течение короткого периода времени, измеряет скорость и расстояние цели на основе принципов доплеровской частоты и ТОФ и измеряет угол отклонения фазы импульса от отражения той же цели, которое получает параллельный приемник антенны. в силу своей высокой мощности цели, связанные с маломасштабным перемещением на большие расстояния, могут быть измерены на фоне крупных шумовых волн. Но это также приводит к высоким издержкам, большим объемам и высоким расходам энергии. В настоящее время такой подход редко применяется в области РЛС с миллиметрового диапазона.

технологии непрерывных волн можно также разделить на FSK (манипулирование клавишами сдвига частоты для измерения расстояния и скорости одной цели), CW (непрерывная волна постоянной частоты, используемая только для измерения скорости, не может быть использована для измерения расстояния) и FMCW (непрерывная волна частотной модуляции). в частности, непрерывные волны ЧМ - диапазона стали широко распространенным методом в технологии непрерывных волн в силу их многоцелевых преимуществ, связанных с одновременным обнаружением, высоким разрешением и низкой стоимостью.

после получения электромагнитных волн от антенны рлс миллиметрового диапазона, эхо - сигнал и эмиссионный сигнал будут перемешиваться в смеситель. частота эхо - сигналов изменяется по сравнению с излучаемыми сигналами, когда они обнаруживаются и возвращаются. смеситель предназначен для вычисления частотной разницы между эмиссионными и эхо - сигнал, который называется сигналом средней частоты. сигналы промежуточной частоты содержат тайну расстояний для измеренных целей, и после последующей обработки фильтром, увеличением, конверсией мод, частотным измерением и т.д.

Что касается измерения скорости, то из - за расстояний, от которых измеряется цель, фазы эхо - сигнала, получаемого радаром миллиметровой волны, также различаются. для отбора всех одноразовых сигналов в кадре и преобразования данных в Фурье в точках отбора проб, а затем для измерения скорости измеренных целей с помощью фазового отклонения.

для измерения углов используется несколько приемных антенн для получения одного и того же эхо - сигнала и вычисления фазового отклонения эхо - сигнала для измерения угла.

трёхмерный миллиметровый радиолокатор

радар миллиметрового диапазона может выводить только информацию о дальности, скорости и углах, также известную как трехмерный локатор миллиметрового диапазона. Эта дальность D и угол - данные о автомобиле с радаром, который был установлен в плоскостной полярной системе координат. трансформируя полярную систему координат в декартовую систему координат, мы можем установить расстояние между автомобилем - объектом в направлении x и y и автомобилем - авто. при этом вы не найдете удаленность от z - направления размера. Это также один из недостатков подвергшейся критике радиолокатора 3D - миллиметровой волны.

Однако этот недостаток смертельно опасен для статических объектов. с помощью трехмиллиметрового радиолокатора невозможно определить, влияют ли эти препятствия на движение транспорта из - за отсутствия информации о высоте. для статических объектов производители просто и грубо, или просто игнорируют, или значительно снижает уверенность. Это также одна из причин ранней аварии в тесле. камера не опознала падающий белый фургон, а радар миллиметрового диапазона опознал его. однако низкая уверенность в принятии решений приводит к тому, что автомобили не запускают автоматическую аварийную функцию.

4D - миллиметровый радиолокатор

наиболее примечательной особенностью радиолокатора 4D - миллиметрового диапазона является возможность точного определения угла тангажа, что позволяет получать данные о реальной высоте измеренной цели, т.е. о расстоянии объекта в направлении z - оси в декартовой системе координат. с этой функцией радар 4D - миллиметрового диапазона может распознавать статические объекты и добавлять кратчайший кусок дерева. Кроме того, значительно повысилась разрешающая способность РЛС 4D - Мм. его горизонтальное и Вертикальное разрешение соответственно 1° и 2° и горизонтальное разрешение в 5 - 10 раз больше, чем обычное трехмерное волновое радар.