图文解析奥迪A8的毫米波雷达PCB设计

ntpcb888 · 发表于 2020-6-15 23:30:07

许多高性能的汽车辅助系统都要依靠雷达收集车辆周围的信息。它们的用处在于能够根据反射波原理精确地计算出本车与前车的距离和相对速度。博世（Bosch）第四代远距离雷达传感器（远程雷达，LRR4）是在第三代雷达研发和生产经验的基础上设计出的。
LRR4与上一代产品相同，使用77 GHz频段且没有可移动部件。所有的元件均固定安装在车辆各部位，提高了系统的稳定性。LRR4雷达传感器集成了两块电子板，包括恩智浦（NXP）和意法半导体（STMicroelectronics）的微控制器，以及博世（Bosch）的电源管理IC。射频（RF）板采用基于混合PTFE / FR4基板的不对称结构，并安装有平面天线。其中，英飞凌77 GHz锗硅（SiGe）单片微波集成电路（MMIC）被用作高频发射器和接收器。
LRR4来自于博世，是一种带有六个固定雷达天线的多模式雷达。四个居中排列的天线可以对环境提供高速记录，创建孔径角为±6°的聚焦光束，而实现对相邻车道中的交通干扰最小。对于近场的情况，LRR4的两个外部天线可以将视场角扩大到±20°，范围为5m，而能够对车辆进入或离开车道进行快速检测（图1）。

图1 远程雷达传感器
Aptiv的短程雷达传感器包含两个发射器和四个接收器通道，是在76-77GHz频带内工作，这是汽车雷达应用的标准配置。PCB使用了一个单片微波集成电路（MMIC）和数个空腔波导。射频PCB基板使用玻璃增强的烃基陶瓷层压板制造，并且完全不含PTFE（图2和图3）。

图2 Aptiv R3TR 76GHz短程雷达概貌

图3 Aptiv R3TR 76GHz短程雷达电子PCB
LRR4主要特点：

[li]独立模式以仰角波束测量高度，能够分辨固定障碍物，从而对静止物体也能作出安全制动反应[/li][li]可在高速行驶状态下使用[/li][li]自校准功能（水平）减少了相关安装费用[/li][li]尺寸紧凑，便于安装在车内[/li][li]可扩展系统具有多个传感器配置，包括融合传感器收集到的数据（选配）[/li][li]通过选配透镜或雷达罩加热功能，使传感器性能不受天气条件影响[/li][li]可隐蔽安装在保险杠/雷达罩后[/li][li]没有可移动部件，因此有极高的抗震稳固性[/li][li]便于集成在车内的高速CAN和FlexRay接口[/li]