像蝙蝠一样飞，世强24GHz单芯片雷达方案轻松实现精准定位

　　在多数人的眼里，雷达与军事相关，是军事科学的一部分，不过在今天雷达的应用已经日益进入寻常生活。或许，您家的智能马桶就采用了24GHz雷达传感器；而在汽车中，使用24GHz的防撞雷达已经在欧美国家最先普及；在工业领域，储罐液位计、路灯系统、入侵报警系统、警用测速仪、智能开门器、动作检测器和智能停车场等民用场合也都是雷达的用武之地。

　　为什么是微波雷达？

　　为什么这些场合必须要用到雷达而不是其他的探测方式？或许您可以从蝙蝠的身上寻找答案。蝙蝠是“瞎子”，但却可以在夜间出没，相当精准的探测障碍物。人们受到启发于是发明了雷达。所以，在汽车，工业等领域中，在视觉条件很差的情况下还要求精确地探测物体时，雷达就被派上了用场。

　　目前在对汽车先进驾驶辅助系统（ADAS）的大部分讨论都集中在使用可见波长摄像机的被动视觉系统上。知名的技术型电子元器件分销商世强产品经理宋斌在一次相关会议上就曾表示：“重要的一点是，‘ADAS传感技术’只有雷达是与天气无关的。而摄像机在识别目标上有优势，雷达更善于探测物体，测量其速度。” 宋斌解释到，出于这些原因，很多重视探测和风险分类评估的早期系统会选择雷达。他指出：“在欧洲，对卡车紧急刹车系统有很大的需求。它是基于雷达的。”

　　虽然光学视觉系统非常成熟了，而雷达系统的优势会使其更加完善。宋斌预测，在不久的将来，具有目标识别的多摄像机复杂系统能够融合视频和雷达数据，对周围的世界建立动态模型。

　　“而相比成本更低的超声波雷达，微波雷达一定是汽车ADAS系统的趋势。因为相比超声波雷达，微波雷达受的干扰要小很多，如其不受大雾天气及温度等的影响，检测距离大于100m，而超声波雷达受到的干扰则较多，检测距离小于1m。虽然微波雷达的成本要高一些，但是真正能够满足汽车严酷环境安全要求的，还是要选‘摄像头+微波雷达’的方案。”宋斌表示。

　　24GHz收发一体FMCW的高集成度方案

　　不过微波雷达系统高昂的成本及复杂的高频设计一直使得其难以广泛投入商用。“英飞凌适用于商业级和汽车级传感应用的单片24GHz雷达芯片解决了这一难题。”宋斌进一步指出：“作为英飞凌的增值服务分销商，我们代理的英飞凌24GHz收发一体芯片BGT24Mxx系列堪称是目前市场上集成度最高的24GHz的ISM波段雷达收发器系列。该解决方案具备设计紧凑、系统灵活和成本效益的特点，在汽车和工业领域的优势非常明显。”

　　图1. 英飞凌24GHz收发一体芯片。

　　BGT24Mxx系列工作在24GHz ISM频段，采用频率调制的连续波（FMCW）设计。配备了一个具有业界最高集成度的片上雷达收发器和一个仅用于接收的辅助芯片，使系统设计师能灵活实现多种应用的低成本和高性能的设计目标。

　　全新系列的三款器件分别为BGT24MTR11（单发射单接收通道）、BGT24MTR12 （单发射双接收通道）和BGTMR2 （双接收器）。由一个接收器发展到两个或更多个接收通道，这可使系统在更广的角度内更精确地进行目标感测。电压为3.3V的BGT24MTR11在500mW功耗下感测距离达到160米。其在近场传感应用中的感测精度达到毫米级别。

　　采用行业标准QFN封装的这种单片解决方案相对于市场上的分立式解决方案，可使占板空间降低30%。BGTMTRxx器件通过取消外置组件匹配和占用板卡空间的射频传输线，简化了产品设计和缩短产品上市时间。