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汽車雷達線路板廠淺談車載毫米波雷達

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人氣：4505發布日期：2023-10-31 10:02【大中小】

汽車雷達線路板廠了解到，自動駕駛系統中毫米波雷達是常見的傳感器配置之一，由于其具有穿透力強(不受煙、霧、灰塵影響)、可全天候使用、性能穩定等特點。因此毫米波雷達成為彌補激光、攝像頭等其他傳感器在車載應用中所不具備的使用場景。

出于此，來梳理一下毫米波雷達的資料。

01.
毫米波雷達原理

毫米波雷達本質是利用電磁波信號被其發射路徑上的物體阻擋繼而會發生反射。通過捕捉反射信號，來確定物體的距離、速度和角度。其波長范圍為1~10mm，頻率范圍為30~300GHz。

但是由于雷達頻率受各國政府嚴格管控，因此車載毫米波雷達的應用頻段主要集中在24G、60G、77G、79GHz這幾個頻率的應用。

02.
毫米波雷達分類

按工作方式來看，毫米波雷達分為脈沖類型和連續波類型，連續波類型又細分為CW(恒頻連續波，只能測速不能測距)、FSK(頻移鍵控連續波、可探測單個目標的具體和速度)、FMCW(調頻連續波，可對多個目標實現測距和測速，分辨率高，技術成熟)。

脈沖雷達工作原理：脈沖工作方式可以將發射波和回波區分出來，同時可對比接收回波與發射信號中不同頻率，利用多普勒效應得到目標的速度信息。也可以利用回波的時間信息得到距離信息。該方式數據處理原理較簡單，但由于單次脈沖需求功率大，存在間歇期的盲區，在當前毫米波雷達產品中未被采用。

CW恒頻連續波雷達工作原理：對接收信號與發射信號的混頻可以得到目標的多普勒頻率進而得到速度信息。但是由于是連續波，不能測得發射信號的來回時間。因此CW雷達不能進行距離測量，只能實現對目標的速度測量。

FMCW雷達工作原理：FMCW雷達的發射頻率隨時間變化呈線性變化，這樣在發射信號里面可攜帶時間信息。高頻信號由壓控振蕩器產生，通過功率分配器將一部分經過額外放大后饋送至發射天線，另一部分耦合至混頻器，與接收的回波混頻后低通濾波，得到基帶差頻信號，經過模數轉換后送至信號處理器處理。這樣得到的信號既能得到時間信息，也可以得到多普勒效應特征點。因此可同時測量速度和距離信息。

03.
毫米波雷達的數據傳輸

雷達芯片自帶數據處理能力，其一般有兩種信號傳遞方式：

1.雷達直接給出提供32個原始目標，并且告知是靜止還是運動目標。在這種模式下，需要主機廠自行結合視覺算法，來判斷靜止物體是汽車還是其他障礙物。

2.雷達控制器基于毫米波的RCS反射面積和不同幀之間反射點情況，從32個原始目標中篩選出功能安全目標——即車輛需要做出反應的目標。

因此在這兩種模式下傳遞的信號其實已經屬于低數據量的特征點，故雷達與控制器之間的數據傳輸采用傳統的CAN通訊。