兩大24GHz汽車毫米波雷達(dá)芯片方案

毫米波雷達(dá)指工作在毫米波波段的雷達(dá)。采用雷達(dá)向周圍發(fā)射無線電，通過測定和分析反射波以計(jì)算障礙物的距離、方向和大小。典型應(yīng)用有汽車防撞雷達(dá)、直升機(jī)防控雷達(dá)和精密跟蹤雷達(dá)等，目前最新的汽車毫米波雷達(dá)可以識(shí)別出車和行人。

以下介紹一種基于UMS公司推出的24GHz集成收發(fā)芯片的汽車毫米波雷達(dá)方案。

24GHz汽車毫米波雷達(dá)方案主要由24GHz射頻收發(fā)芯片、控制單元和CAN總線接口組成，其中24GHz射頻收發(fā)芯片實(shí)現(xiàn)毫米波信號(hào)的生成、發(fā)射和接收，控制單元利用算法實(shí)現(xiàn)測距和測速的功能，CAN總線接口負(fù)責(zé)和汽車其他部件通信，以下是24GHz汽車毫米波雷達(dá)的基本框圖：

圖1：24GHz汽車毫米波雷達(dá)的基本框圖

基于該解決方案，可以實(shí)現(xiàn)盲點(diǎn)檢測（BSD）、車道改變輔助（LCA）/偏離預(yù)警（LDW）、自適應(yīng)巡航控制（ACC）等汽車防撞雷達(dá)的應(yīng)用。此外，也可以實(shí)現(xiàn)智能交通類測速測距、安防、工業(yè)控制等領(lǐng)域的測距、測速雷達(dá)的應(yīng)用。

該解決方案的核心器件是UMS公司推出的業(yè)內(nèi)唯一采用砷化鎵工藝的24GHz集成收發(fā)芯片CHC2442，以下是該器件的主要性能：

• 發(fā)射功率13.5dBm

• 發(fā)射增益控制范圍12dB

• 接收增益37dB

• 接收增益控制范圍24dB

• 噪聲系數(shù)11dB（中頻大于100KHz，射頻增益最大）

• 輸入1dB壓縮點(diǎn)-16dBm

• VCO相噪 -90dBc/Hz@100KHz

• 溫度范圍-40℃到125℃

• 工作電壓3.3V

• 封裝QFN4*5，滿足RoHS標(biāo)準(zhǔn)

UMS推出的24GHz雷達(dá)收發(fā)芯片以汽車級(jí)的工作溫度范圍、更大的發(fā)射功率，優(yōu)良的VCO輸出相噪等優(yōu)勢(shì)成為24GHz汽車毫米波雷達(dá)方案的最佳選擇。

針對(duì)24GHz汽車毫米波雷達(dá)系統(tǒng)，UMS推出了適用于分立系統(tǒng)的壓控振蕩器（VCO）產(chǎn)品CHV2421-QDG。該器件是一款GaAs InGaP異質(zhì)結(jié)雙極性晶體管（HBT）MMIC VCO，CHV2421-QDG內(nèi)部集成了諧振器、負(fù)電阻器件、變?nèi)荻O管和預(yù)分頻器。

以下是CHV2421-QDG的功能框圖，從圖中可以看出該VCO可以產(chǎn)生兩路分頻輸出高達(dá)15dBm的24GHz微波頻率。

圖1： CHV2421功能框圖

CHV2421的產(chǎn)品特性：

• 頻率范圍24-24.5GHz

• 典型輸出功率15dBm

• 輸出動(dòng)態(tài)范圍13dB

• 相位噪聲-90dBc/Hz

• 非諧振發(fā)射雜波抑制度80dBc

• 預(yù)分頻發(fā)射雜波抑制度55dBc

• 工作電壓5V

• 工作溫度-40℃~105℃

• 調(diào)諧電壓0.5-5.5V

• 預(yù)分頻輸出功率0dBm

• 24L-QFN封裝無鉛焊接

• 滿足MSL1標(biāo)準(zhǔn)