PCB radar à ondes millimétriques

Le rUn.dar prinC /ipal à ondeArt. millimétriques utilise des Circuits imprimés Radar 24g et des Circuits imprimés radar 77g., and the Radar à ondes millimétriques Les PCB sont principalement utilisés pour la conduite intelligente sans pilote ai automoB /ile.

PCB radar à ondes millimétriques has a wide application prospect. Actuellement, iPCB adopts Rogers RO3003G2 + ITEQ IT180 to mass-produce 77GHz Radar à ondes millimétriques PCB.

For different radar PCB designs of Radar à ondes millimétriques Capteur, a common feature is that ultra-low loss radar Matériaux PCB Nécessité de réduire les pertes de circuit et d'augmenter le rayonnement de l'antenne. The radar Matériaux PCB Est un élément clé de la conception des capteurs radar. Selecting the appropriate radar Matériaux PCB Assurer la stabilité et la cohérence du système Radar à ondes millimétriques Capteur.

How to Design the Performance of Carte de circuit Radar

Tout d'abord,, the electrical characteristics of radar Matériaux PCBLes capteurs sont le facteur le plus important dans la conception et le choix des capteurs radar. Matériaux PCBs. Selecting radar Matériaux PCBS avec une constante diélectrique stable et une perte très faible est très important pour la performance du radar à ondes 77ghzmm. Les constantes diélectriques stables et les pertes permettent à l'antenne de recevoir et de recevoir des phases précises, Cela augmente le gain d'antenne, scan angle or range, Amélioration de la précision de détection et de positionnement Radar. La stabilité de la constante diélectrique et des caractéristiques de perte des PCB assure non seulement la stabilité des différents lots de matériaux, mais aussi une très faible variation dans la même carte PCB avec une bonne stabilité..

Rugosité de surface de la Feuille de cuivre pour Carte de circuit Radar material will affect the dielectric constant and loss of the circuit, Plus le matériau est mince, the greater the surface roughness of copper foil will affect the circuit. Plus le type de feuille de cuivre est rugueux, the greater the roughness change of itself, Cela entraîne également des changements plus importants dans la constante diélectrique et la perte, and affect the phase characteristics of the circuit.

Deuxièmement, la fiabilité des PCB Radar doit être prise en considération. La fiabilité des matériaux contenant des BPC ne se réfère pas seulement à la haute fiabilité des matériaux dans le processus de traitement des BPC, qui est affectée par le processus de traitement, le trou de travers, la force de liaison de la Feuille de cuivre, etc., mais inclut également la fiabilité à long terme des matériaux. La stabilité des propriétés électriques des PCB radar dans différentes conditions de température et d'humidité est importante pour la fiabilité des capteurs radar automobiles et l'application du système Adas automobile.

Pour la conception de l'antenne PCB du capteur radar de 77 GHz, il est nécessaire de choisir un matériau avec une constante diélectrique stable et une perte ultra faible. Une feuille de cuivre plus lisse peut encore réduire les pertes de circuit et les variations de tolérance diélectrique. Entre - temps, les PCB Radar doivent avoir des propriétés électriques et mécaniques fiables dans le temps, la température, l'humidité et d'autres conditions de travail extérieures.

Avantages de la bande 77 GHz dans les applications automobiles et industrielles

Ro3003g2 matériaux PCB pour radar à haute fréquence

Rogers RO3003G2 high-frequency, ceramic-filled PTFE(Teflon) laminates are an extension of Rogers's 'industry-leading RO3003 solutions. Le stratifié ro3003g2 est basé sur la rétroaction de l'industrie et répond spécifiquement aux besoins de la prochaine génération d'applications Radar automobiles à ondes millimétriques.

RO3003G2 laminate's combination of optimized resin and filler content provides a lower insertion loss, Applicable aux systèmes Adas tels que le régulateur de vitesse adaptatif, forward collision warning, Et aide au freinage actif ou au changement de voie.

Propriétés des PCB pour le radar à haute fréquence ro3003g2

The dielectric constant of 3.À 10 GHz et 3.07 at 77 GHz

Cuivre plaqué à très faible profil (vlp)

Structure uniforme avec placage de cuivre vlp et réduction de la porosité diélectrique

Système de remplissage amélioré

Benefits

Meilleure performance de perte d'insertion

Réduire au minimum les variations diélectriques dans les PCB finis

Permet plus de trous de petit diamètre

Global manufacturing footprint

Avantage 1: haute résolution de portée et précision de portée

La bande SRR de la bande 77 GHz offre une largeur de bande de balayage allant jusqu'à 4 GHz, ce qui améliore considérablement la résolution et la précision de la portée par rapport à la bande ISM de la bande 24 GHz, qui n'a qu'une largeur de bande de 200 MHz. Où la résolution de distance représente la capacité du capteur radar à séparer deux cibles adjacentes et la précision de distance représente la précision de mesure d'une seule cible.

Étant donné que la résolution et la précision de la portée sont inversement proportionnelles à la largeur de bande de balayage, le capteur radar de 77 GHz a une meilleure performance que le radar de 24 GHz, qui est 20 fois plus élevé que le radar de 24 GHz. La résolution de portée du radar de 77 GHz est de 4 cm (la résolution du radar de 24 GHz est de 75 cm).

La haute résolution de distance permet une meilleure séparation des objets (par exemple, les personnes debout près d'une voiture) et fournit des points denses pour détecter les objets, améliorer la modélisation de l'environnement et la classification des objets, ce qui est important pour le développement d'algorithmes avancés d'aide à la conduite et de fonctions de conduite automatisées.

De plus, plus la résolution est élevée, plus la distance minimale reconnue par le capteur est petite. Par conséquent, le radar 77 - 81 GHz présente des avantages importants pour les applications nécessitant une grande précision, comme l'aide au stationnement.

Large bande de 77 GHz à haute résolution, which can be used for industrial level sensors, De cette façon, le capteur peut « mesurer jusqu'à la dernière goutte » de liquide, ce qui réduit au minimum la zone morte au fond du réservoir., Comme indiqué. Moreover, Parce que la haute résolution augmente la distance minimale de mesure, when the water tank is full, Le capteur mesure le niveau du liquide en haut du réservoir.

Avantage 2: résolution et précision à grande vitesse

The speed resolution and accuracy are inversely proportional to the radio frequency (RF) frequency. Alors..., Plus la fréquence est élevée, the better the resolution and accuracy. Comparé au capteur 24 GHz, the 77 GHz sensor can reduce power consumption.

Pour les applications d'aide au stationnement, la résolution et la précision de la vitesse sont essentielles, car le véhicule doit être utilisé avec précision à basse vitesse pendant le stationnement. La figure 4 illustre une image représentative de la vitesse de distance FFT d'un objet point à 1 m et illustre une résolution améliorée d'une image bidimensionnelle obtenue à l'aide de 77 GHz.

De plus, des recherches récentes ont permis d'améliorer encore la détection des piétons et les algorithmes avancés de classification des cibles en utilisant des radars à plus haute résolution et des signaux micro - Doppler. L'amélioration de la précision de la mesure de la vitesse est favorable à l'application industrielle et à l'amélioration de la situation actuelle de la détection de la circulation dans le contexte des véhicules automatiques.

Avantage 3: plus petite taille

L'un des principaux avantages d'une fréquence RF plus élevée est que la taille du capteur peut être plus petite. Pour le même champ de vision et le même gain d'antenne, la taille du réseau d'antennes de 77 GHz peut être réduite d'environ trois fois dans les dimensions X et Y. Cette réduction de taille est très utile dans les voitures, principalement dans les applications autour des voitures, y compris les portes et les bagages qui nécessitent des capteurs de proximité, ainsi que dans les voitures.

En ce qui concerne la détection horizontale des fluides industriels, des fréquences RF plus élevées peuvent fournir des faisceaux plus étroits pour des antennes et des capteurs de même taille. Un faisceau lumineux étroit peut réduire les réflexions inutiles sur le côté du réservoir et l'interférence d'autres obstacles à l'intérieur du réservoir afin d'obtenir des mesures plus précises. De plus, pour la même largeur de faisceau, plus la fréquence RF est élevée, plus la taille du capteur est petite et plus l'installation est facile.

Le radar à ondes millimétriques est la technologie de base de l'Adas pour améliorer la sécurité et la commodité. Applications cibles du radar à ondes millimétriques:

Freinage d'urgence automatique inversé (R - AEB)

Frontal/rear cross-traffic assist function (FCTA/RCTA)

Aide au stationnement (PA)

Blind Spot Detection (BSD)

Radar d'imagerie en cascade (IMR)

Système automatique de freinage d'urgence (AEB)

Adaptive Cruise Control (ACC)

Aide au changement de voie (LCA)

Radar 360° perception

Millimeter-wave radar in ADAS

Quelle est la différence entre un radar à ondes millimétriques 77g et 24g?

Les deux bandes de fréquences des radars à ondes millimétriques 77g et 24g ne diffèrent pas beaucoup dans le principe du traitement du signal, mais comme la fréquence détermine les caractéristiques de base des ondes électromagnétiques, les ondes millimétriques 77ghz et 24ghz sont adaptées à différentes tâches d'application. L'un des principaux inconvénients du radar est que la résolution angulaire est généralement relativement faible. Les radars à ondes millimétriques montés sur véhicule utilisent généralement des antennes à réseau phasé pour mesurer l'angle. La conception de l'antenne est directement liée à la longueur d'onde du signal. D'une part, afin d'éviter l'influence du lobe du réseau et du couplage électromagnétique, la distance entre les éléments du réseau récepteur sera choisie en fonction de la moitié de la longueur d'onde. D'autre part, une longueur d'onde plus courte signifie qu'une antenne de transmission plus petite peut être utilisée. Par conséquent, pour les raisons ci - dessus, le radar à ondes millimétriques de 77 GHz peut concevoir plus d'éléments émetteurs - récepteurs dans le même volume pour former une ouverture plus grande que le radar à ondes millimétriques de 24 GHz, ce qui permet d'obtenir un faisceau plus étroit et d'améliorer la précision de mesure de l'angle.

C'est très important pour la télédétection radar.. This is because the arc length corresponding to the angular resolution unit in the polar coordinate system increases with the increase of the distance. Par exemple:, the arc length at 200 meters with a resolution of 5 degrees is about At 17 meters, Il est plus large que la route normale, and the target cannot be distinguished in the horizontal direction. Therefore, the current 77GHz Radar à ondes millimétriques Est la solution principale pour la détection à distance vers l'avant des véhicules, while the 24GHz Radar à ondes millimétriques Il est principalement utilisé pour la détection à courte distance de l'arrière et des côtés du véhicule.. Courte portée 77g Radar à ondes millimétriques is less used because the 24G Radar à ondes millimétriques Cette technologie est relativement mature, and the higher frequency hardware design will be more difficult and costly. Selon le contexte de l'application, different Radar à ondes millimétriques Peut concevoir des paramètres. For example, Les signaux à bande étroite peuvent être utilisés à distance vers l'avant pour réduire les interférences, while the short-range bandwidth can be increased to improve the range resolution.

Conception d'un module radar à ondes de 77 ghzmm basé sur un radar FMCW. Most of them use complete single-chip solutions such as TI, Infineon Technology, or NXP. RF Front End, signal processing unit, Intégré dans la puce avec l'unit é de commande, providing multiple signal transmission and reception channels. PCB board design varies from customer to antenna design, but there are three main ways.

a. Using ultra-low loss radar Matériaux PCB Support PCB conçu comme antenne supérieure, PCB antenna design usually uses microstrip patch antenna, Et une deuxième couche stratifiée comme couche d'antenne et d'alimentation. Other laminated radar Matériaux PCBS est fr - 4. This design is relatively simple, Facile à manipuler, and low cost. Cependant,, due to the thinner thickness (usually 0.127mm) of ultra-low loss radar Matériaux PCB, attention should be paid to the effect of copper foil roughness on loss and consistency. En même temps, the narrow feeder of radar PCB microstrip patch antenna requires attention to line width precision control.

b. Conception des PCB Radar method uses dielectric integrated waveguide (SIW) circuit for antenna design. Carte de circuit Radar L'antenne n'est plus une antenne Patch. Sauf l'antenne., D'autres couches de PCB Radar utilisent le matériau fr - 4 comme couche de contrôle radar et la couche d'alimentation comme première méthode.. Carte de circuit Radar board materials used in this SIW antenna design still use ultra-low loss radar Matériaux PCBS pour réduire les pertes et augmenter le rayonnement de l'antenne. Thickness selection of materials usually increases the bandwidth with thicker radar PCB, L'influence de la rugosité de la Feuille de cuivre est également réduite.. There are no other problems when processing narrow linewidth. Cependant,, the hole processing and positional accuracy of SIW need to be considered.

La méthode de conception consiste à concevoir la structure stratifiée des PCB multicouches à l'aide de matériaux radar à très faible perte. Selon les besoins, il peut y avoir plusieurs couches utilisant des BPC radar à très faible perte ou toutes les couches utilisant des BPC radar à très faible perte. Cette méthode de conception augmente considérablement la flexibilité de la conception du circuit, augmente le degré d'intégration et réduit encore la taille du module radar. Cependant, l'inconvénient est que le coût relatif est élevé et que le traitement des PCB radar est relativement complexe.

Three Carte de circuit Radar Design

Les avantages uniques du capteur radar à ondes 77ghzmm en font une partie intégrante de la conduite automobile. Des capteurs radar à large bande et à haute résolution de 77 GHz / 79 GHz sont progressivement devenus courants. Pour toutes sortes de conceptions de capteurs radar, les caractéristiques des PCB Radar déterminent dans une large mesure les performances des antennes de capteurs radar.

Les PCB radar à ondes millimétriques sont utiles pour conduire un pilote automatique, mais ils nécessitent une variété d'éléments, y compris des matériaux de circuit qui peuvent fournir des performances stables pour les appareils électroniques et les circuits à des fréquences supérieures à 77 GHz. Par exemple, dans les applications Adas, des matériaux de circuit sont nécessaires pour soutenir la conception de lignes de transmission de signaux micro - ondes et millimétriques de 24,77 (ou 79) GHz afin de minimiser les pertes tout en assurant une répétabilité uniforme sur une large gamme de températures de fonctionnement. Heureusement, Rogers offre ce matériau de circuit avec les mêmes performances que celles requises pour les applications Adas, des micro - ondes aux bandes millimétriques à haute fréquence.

Radar à ondes millimétriques circuit

Dans le cadre de la protection électronique des capteurs du système Adas du véhicule, le système radar embarqué sera utilisé en conjonction avec d'autres technologies. Le système radar transmet des signaux électromagnétiques (EM) sous forme d'ondes radio et reçoit des signaux réfléchis d'ondes radio d'une cible, comme un autre véhicule, qui est habituellement une pluralité de cibles. Le système radar peut extraire l'information de la cible de ces signaux réfléchissants, y compris sa position, sa distance, sa vitesse relative et sa section efficace de diffusion Radar (RCS). La distance (R) peut être déterminée en fonction de la vitesse de la lumière (c) et du temps aller - retour requis pour le signal (Ï㎡), c'est - à - dire le temps pendant lequel l'onde radio se propage de la source d'énergie Radar (émetteur radar) à la cible, puis retourne à la source d'énergie radar. Dans le système radar embarqué, le signal radar est généré et reçu dans l'antenne PCB. La valeur de R peut être obtenue par une formule mathématique simple, c'est - à - dire le produit de la vitesse de la lumière et du temps de transmission aller - retour de la source du signal radar à la cible et à la source du radar de retour divisé par 2: r = cÏ㎡ / 2.

Dans le cadre de la sécurité active de l'Adas, the vehicle is equipped with a variety of sensors, Y compris les caméras, lidar, Et système radar

Actuellement, divers radars sont utilisés dans le cadre de l'application Adas. Le signal FMCW est largement utilisé pour mesurer efficacement la vitesse, la distance et l'angle de plusieurs cibles. Les radars automobiles sont parfois conçus avec un NB à bande étroite et un UWB à très large bande, fonctionnant à 24 GHz. Les radars embarqués à bande étroite de 24 GHz ont une gamme de fréquences de 200 MHz, de 24,05 à 24,25 GHz, tandis que les radars UWB de 24 GHz ont une largeur de bande totale de 5 GHz, de 21,65 GHz à 26,65 GHz. Le système radar embarqué à bande étroite de 24 GHz peut fournir une détection efficace des cibles de trafic à courte portée et peut être utilisé pour la détection des angles morts et d'autres fonctions simples. Le système radar embarqué UWB a été utilisé pour des fonctions à plus haute résolution de portée telles que le régulateur de vitesse adaptatif (ACC), l'avertissement de collision avant (FCW) et le freinage d'urgence automatique (AEB).

Toutefois, à mesure que les applications mondiales de communications mobiles continuent de consommer des fréquences « inférieures» (y compris des accessoires de 24 GHz), les systèmes radar embarqués deviennent plus fréquents et les fréquences disponibles pour les ondes millimétriques de courte longueur d'onde deviennent optionnelles, à 77 et 79 GHz, respectivement. La technologie Radar embarquée UWB de 24 GHz n'est plus utilisée au Japon. Conformément au calendrier établi respectivement par l'ETSI et la FCC, il sera progressivement éliminé en Europe et aux États - Unis et remplacé par des systèmes radar embarqués à bande étroite de 77 GHz et à très large bande de 79 GHz à des fréquences plus élevées. Les radars de 77 GHz et de 79 GHz seront utilisés comme module de fonction de conduite automatique sous une forme ou une autre.

Le radar n'est qu'une des technologies électroniques du futur pilote automatique. Les véhicules automoteurs doivent être entourés de différents types de capteurs, ce qui facilite la collecte continue de données environnementales afin de protéger la sécurité du véhicule et de ses occupants, dont l'un peut être considéré comme le conducteur. Les véhicules automoteurs s'appuieront également sur un traitement de l'information appelé fusion de capteurs, qui interprétera simultanément les données recueillies auprès de nombreux capteurs différents en informations disponibles et les convertira en une expérience de conduite sûre et confortable.

Afin de recueillir avec précision les données requises pour les environnements périphériques tels que les bicyclettes, les véhicules automoteurs, de nombreux petits circuits imprimés multicouches et d'autres circuits de capteurs nécessiteront l'utilisation de matériaux de circuits stables à faible perte tels que Rogers ro 3000, RO 4000, Et Kappa Gamma 4385 stratifié avec les performances et la stabilité requises pour les circuits aux fréquences RF à MMW.

La taille du circuit diminue avec l'augmentation de la fréquence, en particulier à 77 et 79 GHz, car ces signaux ont de très petites longueurs d'onde. Tous les types de lignes de transmission de circuits fonctionnant dans cette bande, y compris les lignes Microstrip, les lignes de ruban et les circuits de guides d'ondes coplanaires (CPW), exigent une grande cohérence et prévisibilité des matériaux en raison de la petite taille des circuits, tels que les stratifiés gamma ro3003 et ro4830. Les matériaux des circuits à haute fréquence, tels que les stratifiés Rogers ro 3003, sont particulièrement uniformes dans les différents circuits et dans des environnements en constante évolution, avec des performances DK particulièrement bonnes et un faible facteur de perte (DF) ou perte requis pour les fréquences d'ondes millimétriques (Figure 5). Le stratifié thermodurcissable ro 4830 est idéal pour les applications à ondes millimétriques sensibles aux prix. Il s'agit également d'une alternative fiable et peu coûteuse à la plaque de base traditionnelle de PTFE. La constante diélectrique du stratifié ro 4830 à 77 GHz est de 3,2. Lopro? La technologie de la Feuille de cuivre inversée permet d'optimiser la perte d'insertion du stratifié ro 4830 à 77 GHz avec une valeur de perte d'insertion de 2,2 DB par pouce.

Les excellentes propriétés mécaniques et électriques des matériaux de circuit ro 3000 et RO 4000 sont comparables à celles du ro 4400 gamma. Les matériaux de liaison sont combinés pour obtenir de très bonnes performances et présentent des caractéristiques de circuit à faible perte à 79 GHz. Ces matériaux de circuit critiques fourniront des performances électriques reproductibles et fiables et permettront aux capteurs d'obtenir des données fiables pour les processeurs embarqués des véhicules à pilote automatique afin d'assurer la sécurité de la conduite des véhicules.

IPCB circuit is a Spécialisée dans la production de PCB radar à ondes millimétriques. At present, IPCB has matured and mass-produced PCB radar à ondes millimétriques de 24 G et PCB à ondes millimétriques de 77 G. Si vous avez besoin de PCB Radar, please contact ipcb circuit.