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拆解毫米波雷达:与激光雷达有哪些不同?

2020-07-03 朱玉龙 阅读:
今天找一个MRR的77GHz的毫米波雷达做拆解分析,毫米波雷达工作原理是通过天线向外发射毫米波,并接收目标反射信号,通过对信号进行对比和处理,最终完成对目标的分类识别。

今天找一个MRR的77GHz的毫米波雷达做拆解分析,毫米波雷达工作原理是通过天线向外发射毫米波,并接收目标反射信号,通过对信号进行对比和处理,最终完成对目标的分类识别。ZAmednc

与激光雷达不同,这个部件往下降价的空间取决于主要的几家Tie 1的价格策略,其实国内做这个部件的生存空间是很窄的。ZAmednc

(备注:System Plus做过Mando的MRR20、Denso的DNMWR009和Bosch的MRR1雷达的拆解,感兴趣的可以看下)ZAmednc

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毫米波雷达的结构

我们先看一组拆解结构图,然后把几个部分给分解一下。这款雷达主要包括两块PCB板和其他的部件:ZAmednc

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图1 毫米波雷达整体情况 ZAmednc

1)电源PCB板 提供Radar所有内部使用电压的ASIC芯片,芯片里面集成了一个安全控制器(具有看门狗功能和CAN接口) ZAmednc

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图2 毫米波雷达的电源PCB板 ZAmednc

2)毫米波雷达PCB 如下图所示,雷达PCB板主要包括一个带双核浮点MCU和一个Radar ASIC芯片,具有独立的前置放大器(可进行控制和自我诊断),SiGe MMIC的单元和PLL单元,具有四个混频器的SiGe ASIC(MRX),用于接收信号。ZAmednc

备注:前端收发组件MMIC是毫米波雷达的核心部分,负责毫米波信号的调制、发射、接收以及回波信号的解调。收发组件包含了放大器、振荡器、开关、混频器等多个电子元器件 ZAmednc

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图3 毫米波雷达板示意图 ZAmednc

毫米波雷达PCB的背面是天线,用于发射和接收毫米波,如下图所示的微带阵列,在印刷电路PCB板上,铺上微带线,形成微带贴片天线。TX为15.7 dBi,RX为13dBi。ZAmednc

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图4 毫米波雷达天线和盖板 ZAmednc

功能说明

在MRR1Crn technical description说明里面有比较细节的描述,上面这个雷达的爆炸图如下所示: ZAmednc

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图5 毫米波雷达的爆炸图 ZAmednc

主要的功能结构包括:ZAmednc

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图6 毫米波雷达的系统框图 ZAmednc

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MMIC芯片ZAmednc

在天线阵列前面有一个Radam的塑料罩,一方面设计中是考虑微波透射效果的,而且加入了加热丝,通过电源板进行控制,保证在极端环境下的工作。ZAmednc

小结:

车载的大部分部件,未来都是无线趋向于芯片成本+工艺成本+部分特殊的knowhow带来的增值,由于毫米波雷达市场未来也是聚集于几个大的厂家,这块理论来说没有太多的市场空间。从安全角度来说,这个部件属于防撞的核心,对于功能安全的要求极高,这么几个部件集成度这么高,不是一般企业可以Hold住的。ZAmednc

责编:Demi XiaZAmednc

(作者:朱玉龙,原EDN博客资深博主;本文发表于公众号汽车电子设计,版权归原作者所有。)ZAmednc

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