兩大24GHz汽車毫米波雷達芯片方案

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

汽車毫米波雷達芯片方案

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方案。

24GHz汽車毫米波雷達方案主要由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)芯片實現(xiàn)毫米波信號的生成、發(fā)射和接收，控制單元利用算法實現(xiàn)測距和測速的功能，CAN總線接口負責和汽車其他部件通信，以下是24GHz汽車毫米波雷達的基本框圖：

圖1：24GHz汽車毫米波雷達的基本框圖

基于該解決方案，可以實現(xiàn)盲點檢測（BSD）、車道改變輔助（LCA）/偏離預警（LDW）、自適應巡航控制（ACC）等汽車防撞雷達的應用。此外，也可以實現(xiàn)智能交通類測速測距、安防、工業(yè)控制等領域的測距、測速雷達的應用。

該解決方案的核心器件是UMS公司推出的業(yè)內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-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標準

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

24G微波頻率VCO方案

針對24GHz汽車毫米波雷達系統(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異質結雙極性晶體管（HBT）MMIC VCO，CHV2421-QDG內部集成了諧振器、負電阻器件、變容二極管和預分頻器。

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

• 輸出動態(tài)范圍13dB

• 相位噪聲-90dBc/Hz

• 非諧振發(fā)射雜波抑制度80dBc

• 預分頻發(fā)射雜波抑制度55dBc

• 工作電壓5V

• 工作溫度-40℃~105℃

• 調諧電壓0.5-5.5V

• 預分頻輸出功率0dBm

• 24L-QFN封裝無鉛焊接

• 滿足MSL1標準