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PCB資訊

PCB資訊 - 毫米波雷達應用到什麼場景呢?

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PCB資訊 - 毫米波雷達應用到什麼場景呢?

毫米波雷達應用到什麼場景呢?
2022-06-30
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Author:IPCB      分享文章

毫米波雷達工作在毫米波段。 通常毫米波是指30~300GHz頻段(波長為1~10mm)。 毫米波的波長介於釐米波和光波之間,囙此毫米波兼有微波制導和光電制導的優點。 毫米波雷達作用於安防是最近新興的科技,原理是電磁波由發射機通過雷達天線發射,遇到障礙物反射,再由接收機接收。 根據收發之間的時間差測得目標的位置數據。 在特大豪雨時,雷達效能會降低,减少其監測範圍。


毫米波雷達的優勢在於,單臺雷達可以實現360度區域覆蓋,任何具有一定表面積的物體進入雷達防護區域,都能够被探測到,現時毫米波雷達探測範圍可達3Km統,優勢明顯。 並可以自由劃分防區,實現提前預警的目的。 用於油庫、油田、碼頭等擁有較大場地的企業安防系統,優勢明顯。


毫米波在多方面的應用,使得毫米波异常火爆。 其中,最熱門的應用之一是毫米波雷達科技。 IPCB從車載毫米波雷達頻段劃分及發展趨勢分析和介紹毫米波雷達的幾個應用場景兩個方面對毫米波雷達應用進行講解。


車載毫米波雷達的頻段劃分

一、毫米波雷達的頻段介紹

在頻段方面,車用毫米波雷達領域比較常見的毫米波雷達頻段有兩種。

1、在24GHz,現時廣泛應用於汽車盲點監測和換道輔助。 雷達安裝在車輛的後保險杠上,用於監測車輛尾部兩側車道上是否有車輛以及是否可以變道。 這個頻段也有它的缺點。 一是頻率比較低,二是頻寬(Bandwidth)比較窄,只有250MHz。

2、77GHz,這個頻段的頻率比較高,國際上允許的頻寬高達800MHz。 據介紹,該頻段雷達效能優於24GHz雷達,囙此主要用於裝配在車輛前保險杠上,檢測與前車的距離和車速,實現緊急制動、自動跟車等主動安全領域的功能。

在工藝方面,現時毫米波雷達的兩種主要工藝是SiGe和CMOS。 SiGe的優勢在於傳統電晶體科技非常成熟,已經實現了77GHz上SiGe的晶圓大規模量產。 CMOS的優點是集成度更高,未來基帶和射頻都可以集中在一個SoC上。 這是一個非常好的科技優勢。 從出貨量來看,現時SiGe還是比較大的,因為SiGe在大功率條件下的效能要優於CMOS。 這兩種科技現時共存,並將在未來一段時間內繼續共存。


二、毫米波雷達的優勢

在眾多的車載感測器中,每一個感測器都有自己的特點,都有自己獨特的應用場景。 囙此多種感測器融合的解決方案一定是未來最好的。 汽車的安全性是一切發展的前提。 各種感測器協同工作來實現車輛對周邊環境的高精度低延時的監測,毫米波雷達依靠其可靠的效能(如應對惡劣天氣條件)和唯一可以全天候全天時工作的超强能力。 已成為汽車ADAS不可或缺的覈心感測器之一。


三、全球汽車出貨數量的自動化程度趨勢

除了不同感測器優劣的區別還有一個很重要的問題,那就是24GHz和77GHz這兩個頻段哪個更好。 24GHz雷達感測器的探測距離約為50m左右,相對較短。 主要用於盲點監測(BSD)、換道輔助(LCA)等。 77GHz雷達感測器的探測範圍更長,達到160m到230m。 與24GHz相比,77GHz雷達感測器具有更高的頻率、波長變短和更寬的系統頻寬,從而提高了距離和速度量測的準確度和精度,它主要用於自動緊急制動(AEB)和自我調整巡航控制(ACC)和前方碰撞警告(FCW)等。


四、24GHz頻段和77GHz頻段車用雷達感測器發展趨勢

當前市場需要的是在複雜場景下能够更好地解决問題並且價格合理的產品。 囙此,在未來很長一段時間內,由於成本、效能、供應鏈等問題,77GHz雷達和24GHz雷達的分佈位置將完全不同。 它將在車輛中發揮不同的功能。 77GHz不會簡單地取代24GHz,而是會有一段相當長的時間內共存。

毫米波雷達應用

毫米波雷達應用場景

一、智慧辦公

在防疫關鍵時刻,基於監視器AI的科技確實可以幫助我們减少日常工作中的直接或間接接觸。 同時,AI科技的採用也提升了辦公空間的使用體驗和利用率,但監視器的大規模使用也帶來了一個比較大的隱患,那就是如何保護個人隱私? 尤其是在一些非公共或半公共空間場所,如員工辦公區、會議室等。

毫米波雷達相對於監視器的最大優勢在於不涉及隱私洩露。 它的外觀沒有令人不安的鏡頭設計。 更重要的是,雷達資料資訊也是完全匿名的。 符合相關隱私法規,毫米波雷達可應用於更多不適合部署監視器的辦公場景。

相比AI監視器科技的隱私問題,毫米波雷達還有效益優勢。 由於雷達識別處理基本在本地設備端完成,上傳到後臺雲端的資料量非常小。 只是識別人員的位置、軌跡資訊或統計處理後的資訊,所以對整個物聯網系統的網路頻寬和雲資源需求都非常有限,從而可以說明企業大大降低系統的運營成本.


二、智能家居

在老年家居領域,多方位的感知變得尤為重要。 要即時保證家中老人呼吸心跳資料、睡眠品質等生理檢測資料的正常性。 此外,在當前的智慧家居中,個人隱私的保護逐漸成為剛需,但也成為痛點,急需科技突破來填補空白。 而毫米波雷達產品不受光線和隱私的限制。 它可以通過量測生理呼吸來判斷是否有人。 同時,它還可以通過量測呼吸和心跳來判斷老年人的生理狀態。 對於一些突發時間的報警具有不可替代的作用,將有效滿足老人居家養老的需求。

另外,在傳統的智慧家居中,空調、燈、煤氣的自動關閉、非法入侵等都是通過監視器和紅外感測器組合報警系統來操作的,但在很多場景下,監視器的隱私問題和紅外準確度在很多場景無法解决。 毫米波雷達產品的準確性和隱私性沒有任何障礙。 同時,雷達產品經濟性强,訊號輸出簡單,場景互動方便。 由於具有穿透性,雷達可以輕鬆安裝在家用電器和燈具中,與監視器形成互補聯動。


除了上面介紹的應用領域,毫米波雷達還廣泛應用於智慧交通和工業製造。 比如在智慧工廠中,可以在邊緣實現智慧感知,進一步提升機器人系統科技,實現機器人感知的全智慧化。