4D成像毫米波雷達(dá)存在什么優(yōu)勢?毫米波雷達(dá)設(shè)計趨勢解讀!
毫米波雷達(dá)" target="_blank">毫米波雷達(dá)將是下述內(nèi)容的主要介紹對象,通過這篇文章,小編希望大家可以對毫米波雷達(dá)的相關(guān)情況以及信息有所認(rèn)識和了解,詳細(xì)內(nèi)容如下。
一、4D成像毫米波雷達(dá)存在什么優(yōu)勢
4D成像毫米波雷達(dá)與傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)相比,最直觀的優(yōu)勢在于4D成像毫米波雷達(dá)在原有的基礎(chǔ)上新增了高度感知的能力,這也就意味著4D毫米波雷達(dá)的感知能力由原本的三維平面感知(距離、水平、速度)提升至了四維立體空間感知(距離、水平、垂直、速度)。
之所以在4D毫米波雷達(dá)中加入“成像”二字,是因為高度感知能力能夠更好地解析所探測到障礙物的輪廓、類別以及行為,而傳統(tǒng)的毫米波雷達(dá)并不具備縱向空間的感知能力,只能探測到地面的障礙物,但并不能確定該障礙物是否向高處延伸,更不能判斷障礙物的行為。
因此在自動駕駛應(yīng)用中,使用傳統(tǒng)的毫米波雷達(dá)無法細(xì)化不同的剎車場景。
在成本方面,目前很多汽車廠商都以激光雷達(dá)作為汽車的賣點(diǎn)進(jìn)行宣傳,甚至出現(xiàn)了相互攀比激光雷達(dá)使用數(shù)量的現(xiàn)象。雖然激光雷達(dá)的探測精度比4D毫米波雷達(dá)更高,但目前還屬于激光雷達(dá)的初期發(fā)展階段,存在技術(shù)不夠成熟、成本高等問題。
此前就有媒體報道,目前最便宜的激光雷達(dá)一臺也需要數(shù)千元人民幣,高線數(shù)的激光雷達(dá)價格甚至達(dá)到了萬元級,而據(jù)Arbe透露的信息稱,其4D毫米波雷達(dá)的價格僅在100-150美元之間,定位在千元級別。
同時,4D毫米波雷達(dá)與傳統(tǒng)的毫米波雷達(dá)在原理上存在較多的產(chǎn)品共性,因此與攝像頭搭配使用時,數(shù)據(jù)融合的難度也相對較低,進(jìn)而降低了一定的產(chǎn)品的驗證成本。
4D成像毫米波雷達(dá)高精度的目標(biāo)偵測、追蹤以及可通行空間評估、車輛定位和實時地圖構(gòu)建等功能無論在成本還是其他方面都不輸傳統(tǒng)的攝像頭、毫米波雷達(dá)、紅外成像等傳感器,甚至可以與目前備受看好的激光雷達(dá)一比高低。在傳統(tǒng)雷達(dá)向激光雷達(dá)過渡階段,4D成像毫米波雷達(dá)有望挑起汽車自動駕駛的大梁。
二、毫米波雷達(dá)設(shè)計趨勢
77GHz毫米波雷達(dá)系統(tǒng)模塊基于FMCW雷達(dá)的設(shè)計方案,大多采用如TI、Infineon或NXP等的完整的單芯片解決方案,片內(nèi)集成了射頻前端、信號處理單元和控制單元,提供多個信號發(fā)射和接收通道。雷達(dá)模塊的PCB板設(shè)計依據(jù)客戶在天線設(shè)計的不同而有所不同,但主要有這幾種方式。
第一種以超低損耗的PCB材料作為最上層天線設(shè)計的載板,天線設(shè)計通常采用微帶貼片天線,疊層的第二層作為天線和其饋線的地層。疊層的其他PCB材料均采用FR-4的材料。這種設(shè)計相對簡單,加工容易,成本低。但由于超低損耗PCB材料的厚度較薄(通常0.127mm),需要關(guān)注銅箔粗糙度對損耗和一致性的影響。同時,微帶貼片天線較窄的饋線需要關(guān)注加工的線寬精度控制。
第二種設(shè)計方法用介質(zhì)集成波導(dǎo)(SIW)電路進(jìn)行雷達(dá)的天線設(shè)計,雷達(dá)天線不再是微帶貼片天線。除天線外,其他PCB疊層仍和第一種方式一樣采用FR-4的材料作為雷達(dá)控制和電源層。這種SIW的天線設(shè)計所采用的PCB材料仍選用超低損耗的PCB材料,降低損耗增大天線輻射。材料的厚度選擇通常較厚PCB增大帶寬,也可以減小銅箔粗糙度帶來的影響,且不存在加工較窄線寬時的其他問題。但需要考慮SIW的過孔加工和位置精度問題。
第三種設(shè)計方法是超低損耗材料設(shè)計多層板的疊層結(jié)構(gòu)。依據(jù)不同的需求,可能其中幾層使用超低損耗材料,也有可能全部疊層均使用超低損耗材料。這種設(shè)計方式大大增加了電路設(shè)計的靈活性,可以增大集成度,進(jìn)一步減小雷達(dá)模塊的尺寸。但缺點(diǎn)是相對成本較高,加工過程相對復(fù)雜。
以上便是小編此次想要和大家共同分享的有關(guān)毫米波雷達(dá)的內(nèi)容,如果你對本文內(nèi)容感到滿意,不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站喲。最后,十分感謝大家的閱讀,have a nice day!