毫米波雷达芯片方案介绍，3大毫米波雷达发展建议

毫米波现今成为热门，诸多领域均在使用毫米波技术，如毫米波通信、毫米波雷达等。本文中，小编将对两大24GHz汽车毫米波雷达芯片方案予以介绍，并对自主发展毫米波雷达提出三个建议。如果你对本文内容具有兴趣，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。

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。

二、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

三、自主发展毫米波雷达技术的三个建议

总的发展模式应该是市场化的，有三条核心建议：

(1)设立发展项目，但不搞项目招标，而代之以“技术招标”;

(2)做细知识产权认定和保护法规和实施规程;

(3)加快专业人才培养;

所谓技术招标，目标是招揽真才。国内外个人，不分国籍、年龄均可申请，条件是提供对项目直接有用、可检验、自主创造的技术成果。获准者以专家身份进入工作，其收益主要以最终产品中占有的知识权益来体现。国内外发展机构可委派个人参与竞标，但需事先自定出个人和机构分享知识权益的法律协议。不排除理论、方法、方案的申请者，但需具创新性、实用性和可实施性。

技术申请书包含对“技术检验”方法的描述，必须可实施。招标方可追加检验，保证技术符合产品目标的要求。

技术招标突出货真价实的技术本身。

技术招标要能够实施，必然涉及到知识产权的认定和保护问题。加上“认定”是必要的。招标方有职责保护每个投标人在投标中涉及的知识权益。为此，必须弱化传统的评审机制，让最有发言权的技术创造者有表现机会。“文档登记”制度保证原创性贡献不被“评审”所淹没甚至窃取，为原创性贡献的占先性提供法律依据。只有严谨的知识产权保护措施才能吸引创造者和保证技术的健康发展，减少因知识权益界线不清引起纠纷。当然，这些建议需要进一步细化、严谨化和可操作化。

加快专业人才培养是根本大计。这类专业科技需要有深度的多学科知识，要求培养机构有基本的试制条件，目前对大多数高校并不适合。比较可行的办法是扶持若干有初步条件的高校，建立企业、微波集成相关研究所、高校的联合培养机制。鼓励有志趣的年轻研究者对高难度学科进行挑战。基础教材不难找到。例如有电子工程和微波基础的已毕业优秀研究生，有良好的指导和实验条件，应有可能在两三年学习准备后进入设计角色。

人们已经意识到，技术竞争关系到人民福祉和民族复兴，我们似不可掉以轻心。