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PCBブログ - ミリ波レーダーとは?

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ミリ波レーダーとは?

2022-10-11
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Author:iPCB

伝統的なADASを除いて ミリ波レーダ, 4D ミリ波レーダ この2.年間、高解像度点群イメージング能力は業界のホットスポットとなり、高度な自動運転の高精度な感知ニーズを満たす.

何ですか ミリ波レーダ? 国内外の大手企業やベンチャー企業がこの新コンセプト製品に注目している, レーザーレーダを置き換えるか埋め合わせることを目標にしています. 車載原理 ミリ波レーダ 取り付けられた車両 ミリ波レーダ アンテナを介してミリ波を外部に送信する.

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結局、レーザーレーダーのコストと信頼性は最近の段階でも着陸が困難であり、雨や雪などの悪天候の下では、ミリ波レーダーも正確で安定した感知任務を遂行する必要がある。ミリ波レーダは、被測定物の相対距離、現在の速度、方位を測定するための高精度センサである。従来のADASミリ波レーダに比べて技術的な難易度は依然として高くなっている。ミリ波レーダーとは?ミリ波とは、波長が1.〜10 mmの電磁波を指す。波長が短く、周波数帯域が広いため、狭ビーム、高レーダ解像度を実現しやすく、干渉を受けにくい。ミリ波レーダは、被測定物の相対距離、現在の速度、方位を測定するための高精度センサである。初期には軍事分野に使われていました。レーダ技術の発展と進歩に伴い、ミリ波レーダセンサは自動車電子、ドローン、スマート交通などの分野に応用され始めた。


現在、国によって車載ミリ波レーダに割り当てられている周波数帯は異なるが、主に24 GHzと77 GHzに集中しており、日本などの少数国では60 GHzを使用している。77 Gは24 Gより優れているため、将来的には世界の車載ミリ波レーダの周波数帯は77 GHz帯(76〜81 GHz)に収束するだろう。車載ミリ波レーダの原理車載ミリ波センサはアンテナを介して外部にミリ波を放射し、目標からの反射信号を受信し、後処理を経て、車体周囲の物理環境情報(例えば自動車と他の物体との相対距離、相対速度、角度、運動方向など)を迅速かつ正確に取得し、検出された物体情報に基づいて目標を追跡、識別、分類し、そして車体動態情報を結合してデータ融合を行い、最後に中央処理ユニット(ECU)を通じてインテリジェント処理を行う。合理的な決定をした後、音声、光、タッチなどの方法で運転者に知らせたり警告したり、適時に車両に積極的に介入したりして、運転過程の安全性と快適性を確保し、事故発生の確率を下げる。


6月22日, 1941, 1977機の飛行機と2585人のパイロットを失ったにもかかわらず、ナチス・ドイツはイギリス海峡の制空権を得ることができなかった, ましてや空爆によってイギリスの地上と海軍部隊を乱すことは言うまでもない. 英国への侵攻を断念せざるを得なかった「アシカ計画」. 1年以上続いた英国の空中戦はナチス・ドイツの敗戦に終わった. 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, 「噴火」や「ハリケーン」などのスター戦闘機が果たす役割の大きさを除けば, 背後には「鎖家」という防空レーダーという偉大な英雄もいた.

世界初の実用的なレーダーはロバート・ワトソン・ワット卿によって開発された, 英国の科学者、ジェームズ・ワットの子孫, 誰が蒸気機関を発明したのか. ナチ機に早期警報を出すために, 193.6年5月、英国空軍はこのレーダーを中国に大規模配備することを決定した, これは「局所チェーン」レーダーの原型です. 1939年初頭まで, 20のレーダーステーションが稼働. ナチス・ドイツ「アシカ計画」実施前, 英国は2つのレーダー探査ネットワークを構築した, 計51のレーダーステーション. これらのレーダーはドイツ空軍の空爆に抵抗する上で重要な貢献をした, その時から, その後80年間の広範な応用 ミリ波レーダ様々な分野で始まりました.

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現在の発展状況 ミリ波レーダ 現在, ミリ波レーダ 主に24 GHzと77 GHz.
The 24GHz radar has a short measuring distance (5~30m), which is mainly used in the rear of cars; The 77GHz radar has a long measuring distance (30~70m) and is mainly used in the front and both sides of the car. ミリ波レーダは主に3つの部分を含む:レーダ無線周波数フロントエンド, 信号処理システムとバックエンドアルゴリズム. 既存の製品, レーダバックエンドアルゴリズムの特許ライセンス料はコストの約50%を占めている, 無線周波数フロントエンドはコストの約40%を占めている, 信号処理システムはコストの約10%を占めている.


1. 無線周波数フロントエンド無線周波数フロントエンドは、ミリ波を送受信することにより中間周波数信号を得る, 距離を抽出, 速度とその他の情報. したがって, 無線周波数フロントエンド直接決定 レーダシステム. 現在, 無線周波数フロントエンド ミリ波レーダ 主に平面集積回路, which has two forms: hybrid microwave integrated circuit (HMIC) and monolithic microwave integrated circuit (MMIC). ここで, MMIC無線周波数フロントエンドはコストが低く、生産性が高い, 大規模な生産に適している. 生産工程面, エピタキシャルMESFET, ふちまき, 通常、HBTおよびその他のデバイスプロセスを使用する. ここで, GaAsに基づくHEMTプロセスは最も成熟しており、優れたノイズ性能を持っている.
2. 信号処理システムの信号処理システムもレーダーの重要な構成部分である. 異なる信号処理アルゴリズムを埋め込むことで, RFフロントエンドから収集されたIF信号を抽出し、特定のタイプのターゲット情報を得る. 信号処理システムは一般的にDSPを核心とし、レーダーのリアルタイム性要求を満たすために複雑なデジタル信号処理アルゴリズムを実現する.
3. コスト全体に占めるバックエンドアルゴリズムバックエンドアルゴリズムの最大割合 ミリ波レーダ. の場合 ミリ波レーダ, 国内の研究者は周波数領域の角度から大量のアルゴリズムを提案した, 時間領域と時間周波数解析, オフライン実験の精度も高い. しかしながら, 国内レーダー製品は主に周波数領域に基づくFFTとその改良アルゴリズムを用いて分析を行っている. 測定精度と応用範囲には一定の限界がある, 国外のアルゴリズムは特許によって厳格に保護されている, しかも値段が高い.


従来のADASミリ波レーダに加え、高解像度点雲イメージング能力を持つ4 Dミリ波レーダは近年、高レベル自動運転の高精度な感知ニーズを満たすために業界のホットスポットとなっている。国内外の大手企業やベンチャー企業の中には、レーザーレーダーの代替や補完を目的とした新コンセプト製品に注目しています。結局、レーザーレーダーのコストと信頼性は最近の段階でも着陸が困難であり、雨や雪などの悪天候の下では、ミリ波レーダーも正確で安定した感知任務を遂行する必要がある。4 Dとは、3 Dプロファイルの高解像度点群プロファイルと高精度速度情報を指す。これは、アップルの携帯電話サイズのレーダーにフェーズアレイレーダーの機能を集中させるようなものです。従来のADASミリ波レーダに比べて技術的な難易度は依然として高くなっている。


ミリ波レーダーは広い市場空間を持っている. 各国の車両安全基準が高まっているため, the Active Safety Technology Advanced Driving Assistance System (ADAS) has shown a rapid development trend in recent years. じどうしゃ ミリ波レーダ 自動車電子メーカーが認める主流の選択肢となっているのは、24時間365日稼働できるからだ, 巨大な市場ニーズを持つ. 2014年, グローバルカー ミリ波レーダ 市場出荷量1900万. Plunkeet Researchの予測によると, マーケティング研究機関, 2020年までに, グローバルカー ミリ波レーダ 市場は7000万近くになるだろう, 2015年から2020年までの複合年間成長率は約24%. 現在, じどうしゃ ミリ波レーダ 市場は主にヨーロッパとアメリカのメーカー(大陸など)が占めている, 博世, Wayking Weicheng社, シーラ, など.