AoP技術(shù)如何擴展雷達傳感器在汽車(chē)應用中的布局

毫米波雷達為汽車(chē)和工業(yè)應用提供了一種高度精確的感應方式，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)現更智能的感應解決方案，用于檢測幾厘米到幾百米范圍內的物體。

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

圖1：PCB上帶有天線(xiàn)的雷達傳感器

封裝天線(xiàn) (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(xiàn)放置在無(wú)塑封基板上，防止因天線(xiàn)穿過(guò)塑封材料時(shí)產(chǎn)生損耗而降低效率并導致雜散輻射。使用多層基板可進(jìn)一步減小電路板尺寸，并使得天線(xiàn)和硅片更容易重疊。

AWR1843AOP器件直接將天線(xiàn)集成到封裝基板上，如圖2所示。

圖 2：具有AoP技術(shù)的TI雷達傳感器

使用AoP技術(shù)可實(shí)現如下優(yōu)勢：

· 減小外形尺寸。

· 降低物料清單成本。

· 無(wú)需設計、仿真和調整天線(xiàn)性能，從而降低工程成本并加快產(chǎn)品上市時(shí)間。

· 通過(guò)縮短從器件到天線(xiàn)的布線(xiàn)來(lái)降低功率損耗。

AoP如何改善外部近場(chǎng)感應應用

汽車(chē)制造商趨向于提供一些ADAS之外的自動(dòng)化特性，例如車(chē)門(mén)和后備箱自動(dòng)開(kāi)啟。該特性需要一個(gè)高分辨率傳感器來(lái)檢測不同類(lèi)型的物體，避免在打開(kāi)車(chē)門(mén)和后備箱時(shí)發(fā)生碰撞。

TI的AWR1843AOP毫米波雷達傳感器用于近場(chǎng)感應應用，通過(guò)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(mén)把手、腳踏板和B柱等空間內。此外，AWR1843AOP的高距離分辨率使其能夠檢測任何大小、形狀或結構的物體。

檢測多個(gè)靜態(tài)物體

AWR1843AOP在76GHz至81GHz的帶寬內運行，其距離分辨率小于4cm。通過(guò)結合寬視野和高距離分辨率特性，它可以同時(shí)檢測和區分多個(gè)靜態(tài)物體。如圖3所示，AWR1843AOP評估套件安裝在離地面43cm的車(chē)門(mén)上，交通錐標在圖形用戶(hù)界面中標記為紅色立方體，因為車(chē)門(mén)在打開(kāi)時(shí)會(huì )碰到它。離傳感器較遠的金屬桿被標記為綠色，因為車(chē)門(mén)在打開(kāi)時(shí)不會(huì )碰到它。

圖3：檢測位于碰撞區內的塑料錐標和位于碰撞區外的金屬桿

檢測低高度物體

車(chē)門(mén)障礙物檢測傳感器需要一種具有三維視覺(jué)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。其他感應技術(shù)，如飛行時(shí)間和超聲波，可能無(wú)法檢測到遠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。

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(chē)和購物車(chē)等物體因其形狀和結構而難以檢測。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。

圖5：使用AWR1843AOP EVM檢測表面積很小的物體

多模特性

AWR1843AOP具有多?？删幊虜底中盘柼幚砥?，允許您為多個(gè)應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(dòng)開(kāi)車(chē)門(mén)）以及側視雷達傳感器（用于在汽車(chē)行駛中檢測盲點(diǎn)區域的物體）。盡管實(shí)施了多種感應應用，這種多模特性仍然可以降低系統成本。圖6顯示了使用門(mén)障礙物檢測傳感器檢測5m距離處的騎行者。

圖6：使用門(mén)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(mén)把手處）靈活放置傳感器。77GHz AWR1843AOP傳感器可為門(mén)障礙物檢測、后備箱障礙物檢測、基本盲點(diǎn)檢測和泊車(chē)輔助等應用加快上市時(shí)間并降低系統級成本。