【摘 要】
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雷达技术虽起源于军事,但正逐渐走向民生、智能以及一个多传感器交叉融合的新时代。77GHz毫米波雷达由于其宽带宽、窄波束、强穿透、高精度探测等多个优点正逐步取代24GHz雷达成为ADAS（高级驾驶辅助系统）、交通安全等多个领域不可或缺的传感器。随着毫米波雷达单芯片方案的问世和PCB（印制电路板）制板技术的不断革新,不仅避免了搭建复杂的传统雷达系统,而且因PCB制板精度的提高,可以将雷达天线集成在PC
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雷达技术虽起源于军事,但正逐渐走向民生、智能以及一个多传感器交叉融合的新时代。77GHz毫米波雷达由于其宽带宽、窄波束、强穿透、高精度探测等多个优点正逐步取代24GHz雷达成为ADAS（高级驾驶辅助系统）、交通安全等多个领域不可或缺的传感器。随着毫米波雷达单芯片方案的问世和PCB（印制电路板）制板技术的不断革新,不仅避免了搭建复杂的传统雷达系统,而且因PCB制板精度的提高,可以将雷达天线集成在PCB板上,从而实现了更具针对性和灵活性的雷达系统设计。本文将依据TI的雷达芯片AWR1642器件设计毫米波雷达嵌入式系统,致力于为ADAS应用提供参考设计。本文论述的设计内容如下:1.针对AWR1642器件,设计了毫米波雷达硬件系统。在参考TI AWR1642BOOST方案的基础上,重新设计了源电路结构、电源接口电路及一些功能电路;设计用USB（通用串行总线）接口传输2路Uart（异步收发传输器）,并设计以FT2232D器件为核心的2路Uart转USB模块连接雷达系统至计算机。同时,设计了高性能的GCPW（接地共面波导）与微带线转接结构。2.分析ADAS应用需求,确定PCB雷达天线的设计目标。通过理论计算及HFSS建模仿真,确定了天线贴片单元的几何尺寸。根据切比雪夫综合法设计了1×10微带串馈阵列天线,并通过HFSS建模仿真优化,确定了微带天线的所有几何尺寸和性能指标。3.设计了源电路测试板,测试了各电源的电压、极限电流、效率和纹波。此外,还进行了综合测试,通过雷达板在各个角度上对角板的测量,分析雷达视场,利用雷达方程等效室内测试角板的场景和室外测试汽车的场景,结合测量数据分析雷达天线性能。测试结果表明,本文设计的毫米波雷达嵌入式系统符合ADAS应用要求。
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