今日访谈60GHz已成为雷达传感器在全球工业场景中的比较佳选择

五连环画

60GH毫米波传感器将为24GH毫米波传感器提供更好的性能，因为距离分辨率在很大程度上取决于可用带宽。品质保障和供货规模等方面的优势将更受下游客户的青睐，整个电子元器件产业链呈现集中化的特点决定了电子产品散热材料市场份额向头部厂商集中的趋势，头部厂商将从中收益。

论是生活场景还是工业场景，对更强大、更全面的B-24-9传感技术的需求一直存在。近年来，毫米波传感器因其能够感知场景中物体的范围、速度和角度而引起了广泛的关注。就像毫米波雷达在机器人移动应用中的应用一样，知识能力和鲁棒注定要在智能感知中发挥作用，使其在室内外应用中具有较强的性能。


完整的毫米波雷达系统包括模拟组件，如发送(TX)和接收(RX)频(RF)组件、时钟等。


60GH频段，大势所趋。


24GH、60GH和77GH是大多数毫米波传感器的频带，车辆级应用基本上是77GH。此外，频带在大多数地区都有限制，即使在工业场景中需要准确的人机交互应用程序，也很少有地方允许使用77GH。工业和信息化部发布的《汽车雷达线电管理暂行条例（草案）》规划了76-79GH频段，限制了其他地面雷达的使用。








(60GH毫米波雷达传感，英飞凌)


不仅77GH有限，而且24GH频段的可用带宽也开始减小，这将直接影响传感器的范围分辨率、准确性和鲁棒性。雷达比较初依赖于密集的点云数据，减少可用带宽肯定会影响整个传感器的性能。60GH已成为雷达传感器在全球工业场景中的比较佳选择。60GH毫米波传感器将比24GH毫米波传感器提供更好的性能，因为距离分辨率在很大程度上取决于可用带宽。除了车辆级频带，半导体制造商还增加了60GH频带的开发，许多知制造商已经布局了很长一段时间。


英飞凌自主开发的60GH雷达传感器，低于5W的低功耗检测比较远5人体目标，比较低功耗低于2W。这种低功耗的小IC是消费者级短距离定位中比较受欢迎的。


不用说，TI基于互补金属氧化物半导体(CMOS)的毫米波雷达改变了传统毫米波雷达系统不可接受的成本和尺寸，集成了TX-RF、RX-RF组件、ADC、MCU等数字组件，甚至将频、处理和内存资源集成到单个CMOS芯片中。


60H毫米波传感密集点云的点。


毫米波雷达依赖于密集的点云数据，运动测试是毫米波传感的标准用例。虽然其他技术可以完成运动测试，但需要大量的点云数据来准确识别和跟踪运动对象，以避免错误触发。我们可以从点云数据中看到60GH的一两种能力。


密集的点云数据可以识别毫米波传感器视觉(FOV)中物体的数量，指示它们的位置并对它们进行分类。毫米波传感器甚至可以识别特定的对象。至于如何分类和识别，这里没有详细的介绍，我们关注它们的点云密度。


点云数据来自毫米波传感器的四个参数，在、和轴上检测数据和径向速度数据。毫米波传感器需要精细的范围分辨率和速度分辨率来收集有意义的数据。上图显示了范围分辨率对丰富点云数据收集的影响。当24GH的毫米波仅限于250MH带宽时，点云密度急剧下降。事上，不仅点云，而且距离分辨率的急剧下降也会影响所有毫米波雷达传感器的应用。


速度分辨率也是基于各种参数的精细数据，更多地与中心频带和带宽有关。60GH的中心频带较高，速度分辨率约为24GH的25倍。精细的速度分辨率可以使传感器更好地跟踪水平运动，并更稳定地检测移动物体。


目前，60H和77H的毫米波雷达范围分辨率约为375。24H传感器250H带宽的比较佳范围分辨率为60，点云数据的密度明显低于数量级。60H是弥补损失的好选择，因为24H可用带宽减少。


一般来说，传感器获得的原始数据需要一个特殊的数字信号处理器(DSP)，而较弱的点云数据集可以通过修改算法化所需的感知数据。但问题是，即使算法化到可以使用较少的点云数据提供类似高点云密度的性能，也需要额外的处理时间甚至更多的硬件资源，半导体制造商也不应该考虑这种处理成本。


写在比较后


天线阵列是用于毫米波雷达传感设计的PCB，需要满足FOV和增益的规格。有些设计还需要考虑雷达信号的波长。与24-GH相比，60GH的PCB天线可以减少6倍左右，这对减小传感器的尺寸非常有帮助。