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汽車FPC從構(gòu)造和原理解析汽車毫米波雷達優(yōu)勢

文章來源：射頻百花潭作者：鄧靈芝查看手機網(wǎng)址

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人氣：7647發(fā)布日期：2017-07-27 03:10【大中小】

汽車FPC介紹的雷達的三個發(fā)展角色：雷達從戰(zhàn)爭機器轉(zhuǎn)職交通行業(yè)的初期伴隨著無數(shù)車主的血淚——雷達測速。而現(xiàn)在雷達成為了車主擺脫油門的助手——自適應(yīng)巡航的主傳感器，以及并線的保護神——盲點監(jiān)測和并線輔助用傳感器，還偶爾扮演避免追尾事故的最后一道防線——自動緊急制動用傳感器。

構(gòu)造和原理

目前車載雷達的頻率主要分為24GHz頻段和77GHz頻段，其中77GHz頻段代表著未來的趨勢：這是國際電信聯(lián)盟專門劃分給車用雷達的頻段。嚴格來說77GHz的雷達才屬于毫米波雷達，但是實際上24GHz的雷達也被稱為毫米波雷達。

在工程實踐中，雷達天線具體實現(xiàn)的方法有很多種。目前車載雷達中比較常見的是平面天線陣列雷達，因為相比其他實現(xiàn)方式，平面雷達沒有旋轉(zhuǎn)機械部件，從而能保證更小的體積和更低的成本。下面以目前常見的平板天線雷達為例，介紹車載雷達的構(gòu)造和原理。

先對車載雷達有個直觀地認識：

炸開看看：

其中這一片就是天線陣列，如下圖所示：

其中從上至下分別是10條發(fā)射天線TX1，然后是2條發(fā)射天線TX2，最后是4條接收天線RX1至RX4。

兩組發(fā)射天線分別負責(zé)探測近處和遠處的目標(biāo)，其覆蓋范圍如下圖所示：

這里因為近處的視角（FOV）比較大，大概有90度，所以需要更多天線，而遠處的視角小，大概只有20度，所以兩根天線就夠了。

雷達裝在車上的樣子如下圖所示：

雷達通過天線發(fā)射和接收電磁波，所發(fā)射的電磁波并非各向均勻的球面波，而是以具有指向性的波束的形式發(fā)出，且在各個方向上具有不同的強度，如下圖所示：

雷達主要測量目標(biāo)的三個參數(shù)：位置、速度和方位角。下面簡單說說這三個參數(shù)的測量原理。

位置和速度

這兩個參數(shù)的測量原理在小學(xué)科普課本里就講了：雷達波由發(fā)射天線發(fā)出、被目標(biāo)反射后，由接收天線接收雷達回波。通過計算雷達波的飛行時間，乘以光速再除以2就可以得到雷達和目標(biāo)之間的距離。

而根據(jù)多普勒效應(yīng)，通過計算返回接收天線的雷達波的頻率變化就可以得到目標(biāo)相對于雷達的運動速度，簡單地說就是相對速度正比于頻率變化量。當(dāng)目標(biāo)和自車接近時，回波的頻率相比發(fā)射頻率有所升高，反之則頻率降低。

實現(xiàn)位置和速度的測量的具體方法根據(jù)雷達采用的調(diào)制方式的不同而有所不同。雷達的調(diào)制簡單來說就是為了實現(xiàn)雷達回波的識別和飛行時間的測量，需要在雷達發(fā)射的電磁波上加入標(biāo)記和時間參考。在車載雷達中主要使用幅值調(diào)制和頻率調(diào)制兩種方式。

方位角

通過并列的接收天線收到同一目標(biāo)反射的雷達波的相位差計算得到目標(biāo)的方位角。原理如下圖所示：