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Blogue PCB - Historique du radar à ondes millimétriques embarqué

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Blogue PCB - Historique du radar à ondes millimétriques embarqué

Historique du radar à ondes millimétriques embarqué

2022-10-14
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Author:iPCB

22 juin, 1941, En dépit de la perte de 1977 avions et de 2 585 pilotes, l'Allemagne nazie n'a toujours pas pu obtenir l'autorisation de voler dans la Manche., Sans parler de perturber les forces terrestres et navales britanniques par des frappes aériennes.. Il a dû abandonner le projet Sea Lion pour envahir la Grande - Bretagne.. La guerre aérienne britannique, qui a duré plus d'un an, s'est terminée par la défaite de l'Allemagne nazie.. The reason why Britain was able to withstand the attack of the German chariot and win the British air war (mainly because the chariot could not cross the sea) was that, En plus de l'énorme rôle joué par les starfighters comme "Fire Spray" et "Hurricane", Il y a aussi un grand héros dans les coulisses - - un radar de défense aérienne appelé Chain Home.

Le premier Radar pratique au monde a été développé par Sir Robert Watson, un scientifique britannique, descendant de James Watt, qui a inventé le moteur à vapeur. Afin d'alerter rapidement les avions nazis, l'armée de l'air britannique décida en mai 1936 de déployer à grande échelle ce type de radar en Chine, prototype du radar « Native Chain ». Au début de 1939, 20 stations radar étaient en service. Avant la mise en œuvre du projet lion de mer en Allemagne nazie, la Grande - Bretagne avait construit deux réseaux de détection Radar, totalisant 51 stations radar. Ces radars ont grandement contribué à la résistance aux frappes aériennes de la Luftwaffe et, depuis lors, les radars à ondes millimétriques ont été largement utilisés dans divers domaines au cours des 80 années suivantes.

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En ce qui concerne la recherche sur le radar à ondes millimétriques embarqué sur véhicule, les pays européens et américains ont été parmi les premiers au monde. Bosch, continental, Hella et d'autres entreprises monopolisent le marché mondial. L'application du radar à ondes millimétriques dans le domaine automobile remonte au début des années 1980. Les universités et les instituts de recherche de certains pays européens et américains ont commencé à étudier la technologie des radars à ondes millimétriques montés sur véhicule. Au milieu des années 80, l'Europe a développé le "Prome the US", ce qui a conduit à la recherche et au développement sur la technologie radar en Europe, au Japon et dans d'autres pays automobiles. En 1995, Mitsubishi Motors a utilisé pour la première fois un système de « contrôle de distance d'aperçu » basé sur un radar à ondes millimétriques sur Diamante. Toutefois, le système ne peut être considéré que comme une version antérieure de la croisière adaptative, car il réduit la vitesse du véhicule en contrôlant la manette des gaz et en abaissant les rapports sans perturber les freins eux - mêmes. Jusqu'en 1999, la Mercedes - Benz a introduit pour la première fois un véritable système de croisière adaptatif dans la classe S, ouvrant ainsi l'ère de la conduite assistée. Son nom doit être familier à tout le monde, appelé distronic. Les premières puces radar à ondes millimétriques montées sur véhicule utilisaient principalement le processus GaAs. Les radars à ondes millimétriques doivent être équipés d'au moins 7 à 8 puces RF fonctionnant dans la bande de 24 GHz. La longueur d'onde du radar est très longue, ce qui rend le radar à ondes millimétriques trop grand et encombrant, à peu près de la taille d'un ordinateur portable. Par conséquent, les coûts sont également très élevés. Comme le lidar d'aujourd'hui, il ne peut être utilisé que sur un petit nombre de véhicules haut de gamme. Au début de 2000, le développement de la technologie SiGe a considérablement amélioré l'intégration des puces radar à ondes millimétriques. Le radar à ondes millimétriques ne nécessite que 2 à 5 MMIC et 1 à 2 bbic. Le coût a atteint le niveau de 1000 yuans, mais la perméabilité est encore très faible. À l'heure actuelle, les radars à ondes millimétriques de 77 GHz couramment utilisés dans les modèles haut de gamme utilisent cette technologie. En 2017, ti a lancé une puce radar à ondes millimétriques hautement intégrée de 77 GHz basée sur la technologie CMOS. La série awr1642 est adaptée aux scènes à courte et moyenne portée. Les modules RF, DSP et MCU MMIC frontaux sont intégrés dans la puce SOC du radar à ondes millimétriques de 77 GHz, ce qui réduit considérablement le coût du radar à ondes millimétriques et la difficulté de développement du matériel radar à ondes millimétriques embarqué. Plus excitant encore, ti a construit une puce d'antenne à puce (AOP) plus intégrée pour les scènes rapprochées, a intégré l'antenne dans la puce, a brisé le travail de l'Ingénieur d'antenne et a réduit le prix du radar à ondes millimétriques à 100 yuans. Il est bien connu que le développement de la puce ti présente des caractéristiques idiotes par rapport à d'autres fabricants de puces radar. Le logiciel sous - jacent est développé et la chaîne d'outils est facile à utiliser, ce qui réduit considérablement le seuil d'entrée. Sur la base de cette puce, la Chine a lancé un processus vigoureux de localisation des ondes millimétriques à bord des véhicules. En quelques années à peine, environ 3, 40 sociétés Ago et amare ont développé des produits radar à ondes millimétriques embarqués en Chine, ce qui n'est pas très animé et peut - être pas spectaculaire.

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En plus du radar traditionnel à ondes millimétriques Adas, le radar à ondes millimétriques 4D avec une capacité d'imagerie point - nuage à haute résolution est devenu un point chaud de l'industrie au cours des dernières années, afin de répondre aux besoins de détection de haute précision de la conduite automatique de haut niveau. Un certain nombre de géants et de START - up au pays et à l'étranger se concentrent sur ce nouveau concept de produit, qui vise à remplacer ou à compenser le lidar dans certains scénarios. Après tout, le coût et la fiabilité du lidar sont encore difficiles à atteindre au cours des dernières phases, et les radars à ondes millimétriques doivent également effectuer des tâches de détection précises et stables par mauvais temps, comme la pluie et la neige. Le soi - disant 4D fait référence au profil 3D, au profil de point à haute résolution et à l'information de vitesse de haute précision. C'est comme concentrer la puissance d'un radar à réseau phasé sur un radar de la taille d'un iPhone. Par rapport au radar traditionnel à ondes millimétriques Adas, la difficulté technique est encore grandement améliorée. À l'heure actuelle, le radar à ondes millimétriques 4D a deux voies principales. L'un est l'utilisation de la puce RF MMIC traditionnelle pour la cascade Multi - puces, la formation de réseaux d'antennes Multi - émetteurs et multi - récepteurs, et l'optimisation de la disposition des réseaux d'antennes et de l'algorithme pour obtenir l'imagerie 4D Point Cloud. Par exemple, le lrr5 Premium de Bosch, l'ars540 de la Chine continentale et nos produits utilisent tous cette route; Une autre approche consiste à intégrer 48 canaux de réception + 48 canaux de transmission et antennes sur une seule puce à l'aide de puces intégrées multicanales à grande échelle développées indépendamment, telles que vayyar et arbe en Israël. À l'heure actuelle, un prototype préliminaire de l'ars540 continental est disponible, mais aucun résultat d'essai public n'a été vu. It is alleged to be Custom for BMW EV IX. Range can be detected at 300m, horizontal Angle resolution can reach 1.2° ~ 1.68°, tangage Angle resolution can reach 2.3°; La résolution de l'angle horizontal de Bosch lrr5 est d'environ 2° et la résolution de l'angle de tangage d'environ 2,2°; Le site Web officiel d'arbe affirme que la résolution de l'angle horizontal peut atteindre 1° et celle de l'angle de tangage 2°. Quelle que soit l'itinéraire technique, le volume radar de chaque entreprise est à peu près le même, soit environ 12 cm * 13 cm * 3,5 cm, ce qui indique que personne n'a franchi la contrainte théorique entre l'ouverture de l'antenne et la résolution angulaire. Pour obtenir une haute résolution, il faut augmenter la taille physique du réseau d'antennes. Ochuli a dit que sa technologie d'imagerie virtuelle pourrait augmenter le nombre de canaux d'antenne de 10 à 100 fois. Nous avons une telle technologie, mais elle n'a pas beaucoup de sens dans la pratique. À l'heure actuelle, l'industrie utilise généralement quatre ou deux puces en cascade pour augmenter le nombre de canaux de réception et de transmission et, en combinaison avec la technologie MIMO, pour former des réseaux virtuels à grande échelle afin d'améliorer la résolution angulaire dans les directions horizontale et de tangage. Bien que cette méthode puisse permettre des économies relatives, elle pose également le problème correspondant, à savoir que la plage de vitesse est considérablement réduite sans ambiguïté. La façon de résoudre ce problème est également un goulot d'étranglement pour les radars à ondes millimétriques MIMO en cascade à puces multiples. Par conséquent, nous voyons que de nombreux fabricants nationaux de radars n'utilisent que deux canaux de transmission dans la liaison à puces multiples, gaspillant les canaux de transmission restants pour éviter le problème de la résolution floue de la vitesse. Grâce à la cascade de quatre Ti awr2243, notre radar à ondes millimétriques 4D peut atteindre une résolution horizontale de 1°, une résolution d'angle de tangage de 1,4° et une plage de mesure de vitesse maximale sans ambiguïté de - 250 km / h à + 250 km / H. Nous pouvons réaliser des images à haute résolution de notre environnement et de nos cibles. Le produit concerné a été utilisé dans plusieurs usines automobiles pour la conduite automatique L3 et L4. Au cours du développement du produit, nous avons percé les technologies clés suivantes:

1. La technologie de conception d'antennes virtuelles à grande échelle améliore considérablement la résolution horizontale et angulaire

2. Conception stratifiée multicouche et technologie de compression hybride pour les panneaux RF à haute fréquence afin d'assurer un faible coût et un bon rendement des produits

3. Techniques rapides de correction du niveau et du pas des grandes antennes

4. Technologie de conception de formes d'onde complexes Radar répondant aux exigences de la conduite automatique

5. La technologie d'extension de la plage maximale de mesure de la vitesse sans ambiguïté répond aux exigences de la mesure précise de la vitesse dans les scénarios à grande vitesse.

6. Étendre les techniques de regroupement et de suivi des cibles pour obtenir des renseignements précis sur la boîte de délimitation 3D des cibles

Bien entendu, ces techniques ne sont que des exemples simples. Afin de commercialiser le radar à ondes millimétriques, il reste encore beaucoup de problèmes de chaîne d'outils, d'ingénierie et d'algorithmes à résoudre. Nous avons déjà parlé à de nombreuses équipes techniques et avons constaté que, bien que l'équipe soit forte, le niveau réel est inégal. Même les radars à ondes millimétriques BSD sont en train de traverser la rivière en sentant des pierres, donc nous essayons de parler de radars avant plus difficiles sur le plan technique et de radars à ondes millimétriques 4D. Étant donné que le radar à ondes millimétriques embarqué sur véhicule a un seuil d'entrée élevé, de grandes difficultés techniques et une base technologique nationale faible, il n'existe pas non plus de livres de référence et de matériel pour introduire systématiquement la technologie à ondes millimétriques embarquée dans l'industrie. Par conséquent, l'auteur a combiné l'expérience et l'accumulation de produits radar à ondes millimétriques au pays et à l'étranger au cours des dix dernières années, a pris l'initiative de partager la technologie radar à ondes millimétriques avec tout le monde dans le domaine des affaires ouvertes et a partagé avec ses pairs.