《電子技術(shù)應(yīng)用》
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技術(shù)干貨 | AoP技術(shù)如何擴(kuò)展雷達(dá)傳感器在汽車應(yīng)用中的布局

2021-12-10
來源:電子創(chuàng)新網(wǎng)
關(guān)鍵詞: AOP 雷達(dá)傳感器 PCB

  毫米波雷達(dá)為汽車和工業(yè)應(yīng)用提供了一種高度精確的感應(yīng)方式,,可提供富有洞察力的物體信息,如距離、角度和速度,從而實(shí)現(xiàn)更智能的感應(yīng)解決方案,用于檢測幾厘米到幾百米范圍內(nèi)的物體,。

  通常,雷達(dá)傳感器安裝在由雷達(dá)收發(fā)器、天線,、電源管理電路、存儲器和接口外設(shè)組成的印刷電路板(PCB)上,。PCB上的天線需要使用高頻基板材料,,如圖1所示的銀色材料 Rogers R03003。

  

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  圖 1:PCB上帶有天線的雷達(dá)傳感器

  封裝天線(AoP)技術(shù)消除了對高頻基板材料的需求,,并降低了成本,、制造復(fù)雜性和大概 30%的布板空間。TI的AoP技術(shù)利用倒裝芯片封裝技術(shù)將天線放置在無塑封基板上,,防止因天線穿過塑封材料時產(chǎn)生損耗而降低效率并導(dǎo)致雜散輻射,。使用多層基板可進(jìn)一步減小電路板尺寸,并使得天線和硅片更容易重疊,。

  AWR1843AOP器件直接將天線集成到封裝基板上,,如圖2所示。

  

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  圖 2:具有AoP技術(shù)的TI雷達(dá)傳感器

  使用AoP技術(shù)可實(shí)現(xiàn)如下優(yōu)勢:

  ?減小外形尺寸,。

  ?降低物料清單成本,。

  ?無需設(shè)計、仿真和調(diào)整天線性能,,從而降低工程成本并加快產(chǎn)品上市時間,。

  ?通過縮短從器件到天線的布線來降低功率損耗,。

  AoP如何改善外部近場感應(yīng)應(yīng)用

  汽車制造商趨向于提供一些ADAS之外的自動化特性,例如車門和后備箱自動開啟,。該特性需要一個高分辨率傳感器來檢測不同類型的物體,,避免在打開車門和后備箱時發(fā)生碰撞。

  TI的AWR1843AOP毫米波雷達(dá)傳感器用于近場感應(yīng)應(yīng)用,,通過集成AoP技術(shù)的低功耗單芯片解決方案進(jìn)行三維檢測,。這種高度集成的傳感器足夠小,可以安裝在門把手,、腳踏板和B柱等空間內(nèi),。此外,AWR1843AOP的高距離分辨率使其能夠檢測任何大小,、形狀或結(jié)構(gòu)的物體,。

  檢測多個靜態(tài)物體

  AWR1843AOP在76GHz至81GHz的帶寬內(nèi)運(yùn)行,其距離分辨率小于4cm,。通過結(jié)合寬視野和高距離分辨率特性,,它可以同時檢測和區(qū)分多個靜態(tài)物體。如圖3所示,,AWR1843AOP評估套件安裝在離地面43cm的車門上,,交通錐標(biāo)在圖形用戶界面中標(biāo)記為紅色立方體,因?yàn)檐囬T在打開時會碰到它,。離傳感器較遠(yuǎn)的金屬桿被標(biāo)記為綠色,,因?yàn)檐囬T在打開時不會碰到它。

  

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  圖 3:檢測位于碰撞區(qū)內(nèi)的塑料錐標(biāo)和位于碰撞區(qū)外的金屬桿

  檢測低高度物體

  車門障礙物檢測傳感器需要一種具有三維視覺能力的解決方案,,從而防止與傳感器高度以下的物體發(fā)生碰撞,。其他感應(yīng)技術(shù),如飛行時間和超聲波,,可能無法檢測到遠(yuǎn)低于或高于傳感器高度的物體,,它們不能提供檢測低高度物體(例如護(hù)柱和路緣)的可靠解決方案?;跀z像頭的解決方案可以檢測低高度物體,,但在雨雪等惡劣天氣條下并不可靠。AWR1843AOP器件可在方位角和仰角平面上檢測低高度物體,。毫米波雷達(dá)傳感器在惡劣的天氣條件下也適用,。圖4顯示了使用AWR1843AOP評估模塊(EVM)檢測用作低高度路緣的煤渣砌塊。

  

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  圖 4:使用TI的AWR1843AOP EVM

  檢測低高度路緣

  檢測表面積很小的物體

  自行車和購物車等物體因其形狀和結(jié)構(gòu)而難以檢測,。但憑借高距離分辨率和寬視野特性,,AWR1843AOP可檢測表面積很小的物體,如圖5所示。

  

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  圖 5:使用AWR1843AOP EVM

  檢測表面積很小的物體

  多模特性

  AWR1843AOP具有多??删幊虜?shù)字信號處理器,,允許您為多個應(yīng)用重新配置相同傳感器。例如,,您可以將AWR1843AOP器件用作障礙物檢測傳感器(用于自動開車門)以及側(cè)視雷達(dá)傳感器(用于在汽車行駛中檢測盲點(diǎn)區(qū)域的物體),。盡管實(shí)施了多種感應(yīng)應(yīng)用,這種多模特性仍然可以降低系統(tǒng)成本,。圖6顯示了使用門障礙物檢測傳感器檢測 5m距離處的騎行者,。

  

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  圖 6:使用門障礙物檢測傳感器

  檢測5m距離處的騎行者

  TI的AoP技術(shù)支持在新位置(例如門把手處)靈活放置傳感器。77GHz AWR1843AOP 傳感器可為門障礙物檢測,、后備箱障礙物檢測、基本盲點(diǎn)檢測和泊車輔助等應(yīng)用加快上市時間并降低系統(tǒng)級成本,。

  關(guān)于德州儀器(TI)

  德州儀器(TI)(納斯達(dá)克股票代碼:TXN)是一家全球性的半導(dǎo)體公司,,致力于設(shè)計、制造,、測試和銷售模擬和嵌入式處理芯片,,用于工業(yè)、汽車,、個人電子產(chǎn)品,、通信設(shè)備和企業(yè)系統(tǒng)等市場。我們致力于通過半導(dǎo)體技術(shù)讓電子產(chǎn)品更經(jīng)濟(jì)實(shí)用,,創(chuàng)造一個更美好的世界,。如今,每一代創(chuàng)新都建立在上一代創(chuàng)新的基礎(chǔ)之上,,使我們的技術(shù)變得更小巧,、更快速、更可靠,、更實(shí)惠,,從而實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體在電子產(chǎn)品領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,這就是工程的進(jìn)步,。這正是我們數(shù)十年來乃至現(xiàn)在一直在做的事,。





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