毫米波雷达芯片方案解析，直面毫米波雷达的安防监控应用

毫米波在汽车中存在重要应用，如毫米波雷达。宏观方面，大家对毫米波雷达已有一定了解，但大家了解其芯片方案吗?为增进大家对毫米波雷达的认识，本文将对两大24GHz汽车毫米波雷达的芯片方案加以介绍，并在文章尾部带来毫米波雷达在安防监控中的应用阐述。如果你对本文即将探讨的内容存在一定兴趣，不妨继续往下阅读哦。

一、汽车毫米波雷达芯片方案

毫米波雷达指工作在毫米波波段的雷达。采用雷达向周围发射无线电，通过测定和分析反射波以计算障碍物的距离、方向和大小。典型应用有汽车防撞雷达、直升机防控雷达和精密跟踪雷达等，目前最新的汽车毫米波雷达可以识别出车和行人。

1.什么是毫米波

什么是毫米波?毫米波实质上就是电磁波一个频段，其频率高于无线电，低于可见光和红外线，频率大致范围是30GHz—300GHz。这是一个非常适合车载领域的频段，在这个频段中，波长大概是1~10mm。因此我们将这个波段称为毫米波。

其次，毫米波雷达的原理是什么?当电磁波在传播时碰到另一种介质，会反弹回来，其时延是2倍距离/光速。返回来的波形和发出的波形之间会有频率差，这个频率差和时延是呈线性关系的：物体越远，返回的波收到的时间就越晚，那么它跟入射波的频率差值就越大。将这两个频率做减法，就可以得到二者频率的差频(差拍频率)，通过判断差拍频率的高低就可以判断障碍物的距离。毫米波雷达就是利用了电磁波金属反射比大的特性。

2.汽车毫米波雷达芯片方案

以下介绍一种基于UMS公司推出的24GHz集成收发芯片的汽车毫米波雷达方案。

24GHz汽车毫米波雷达方案主要由24GHz射频收发芯片、控制单元和CAN总线接口组成，其中24GHz射频收发芯片实现毫米波信号的生成、发射和接收，控制单元利用算法实现测距和测速的功能，CAN总线接口负责和汽车其他部件通信，以下是24GHz汽车毫米波雷达的基本框图：

图1：24GHz汽车毫米波雷达的基本框图

基于该解决方案，可以实现盲点检测(BSD)、车道改变辅助(LCA)/偏离预警(LDW)、自适应巡航控制(ACC)等汽车防撞雷达的应用。此外，也可以实现智能交通类测速测距、安防、工业控制等领域的测距、测速雷达的应用。

该解决方案的核心器件是UMS公司推出的业内唯一采用砷化镓工艺的24GHz集成收发芯片CHC2442，以下是该器件的主要性能：

• 发射功率13.5dBm

• 发射增益控制范围12dB

• 接收增益37dB

• 接收增益控制范围24dB

• 噪声系数11dB(中频大于100KHz，射频增益最大)

• 输入1dB压缩点-16dBm

• VCO相噪 -90dBc/Hz@100KHz

• 温度范围-40℃到125℃

• 工作电压3.3V

• 封装QFN4*5，满足RoHS标准

UMS推出的24GHz雷达收发芯片以汽车级的工作温度范围、更大的发射功率，优良的VCO输出相噪等优势成为24GHz汽车毫米波雷达方案的最佳选择。

3.24G微波频率VCO方案

针对24GHz汽车毫米波雷达系统，UMS推出了适用于分立系统的压控振荡器(VCO)产品CHV2421-QDG。该器件是一款GaAs InGaP异质结双极性晶体管(HBT)MMIC VCO，CHV2421-QDG内部集成了谐振器、负电阻器件、变容二极管和预分频器。

以下是CHV2421-QDG的功能框图，从图中可以看出该VCO可以产生两路分频输出高达15dBm的24GHz微波频率。

图2： CHV2421功能框图

CHV2421的产品特性：

• 频率范围24-24.5GHz

• 典型输出功率15dBm

• 输出动态范围13dB

• 相位噪声-90dBc/Hz

• 非谐振发射杂波抑制度80dBc

• 预分频发射杂波抑制度55dBc

• 工作电压5V

• 工作温度-40℃~105℃

• 调谐电压0.5-5.5V

• 预分频输出功率0dBm

• 24L-QFN封装无铅焊接

• 满足MSL1标准

二、毫米波雷达在安防监控中的应用

将毫米波雷达技术引入视频监测领域，同时结合多类型摄像机的可视化优点，可以推出“视频+雷达”联动应用解决方案。与传统摄像机监控相比，能够全面弥补视频监控的不足，比如光线明暗不一、雾霾遮挡视线、大风影响监测、恶劣天气影响、黑夜探视不准等问题。

毫米波雷达技术可实时输出入侵目标数据，联动摄像头跟踪拍摄。主动警示入侵目标，对多目标进行实时跟踪、录像、抓拍和识别，达到综合布控的效果。

除了社区监控应用外，毫米波雷达技术与视频监控联动的应用方案，以更高的识别率、更低的误报率、更低的人工成本，还适用于机场、边防、能源管道、重要核心区域等周界防护及要地防护，助力视频入侵监测业务应用更完善。

以上便是此次小编带来的“毫米波”相关内容，希望大家对本文讲解的内容具备一定的认知。如果你喜欢本文，不妨持续关注我们网站哦，小编将于后期带来更多精彩内容。最后，十分感谢大家的阅读，have a nice day!