两大24GHz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。

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。

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1： 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