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　　传感器的快速发展和技术的迭代更新ღ✿，也使汽车驾驶和出行变得更加的安全ღ✿。毫米波雷达凭借其自身所具有分辨率高ღ✿、抗干扰性能强ღ✿、探测性能好ღ✿、尺寸较小等的优点ღ✿，成为了汽车系统里面不可或缺的传感器ღ✿。随着国内毫米波雷达设计以及国产车型的装机率与日俱增ღ✿，也促使毫米波雷达应用扩展到更多的方面ღ✿。这篇文章就将简要说明毫米波雷达的一些应用场景ღ✿，设计趋势ღ✿；以及就毫米波雷达天线设计中的关键

　　随着技术的发展ღ✿，毫米波雷达的演进也沿着满足用户需求的方向ღ✿，实现了从近到远的探测范围海霞树小说网ღ✿，测量的精度也逐渐提高ღ✿。从最早的测速bifa必发官网ღ✿、测距ღ✿，到可以实现测速ღ✿、测距ღ✿、测角ღ✿，再到现在可以实现分辨率更高的图像成像ღ✿。在ADAS系统中ღ✿，毫米波雷达的应用可根据车辆需求和功能的不同来划分ღ✿，如依据在汽车上的安装位置的不同可以分为前向雷达ღ✿、后向雷达和角雷达ღ✿；也可依据探测距离的远近分为长距雷达ღ✿，中距雷达和短距雷达等ღ✿。毫米波雷达在ADAS中的应用包括如AEB自动制动ღ✿、FCW前向碰撞预警ღ✿、LCA变道辅助ღ✿、ACC自适应巡航ღ✿、BSW盲区监测等等ღ✿。

　　除了辅助汽车的驾驶和行驶安全外ღ✿，汽车毫米波雷达的应用也扩展到了在泊车或开启车门时的障碍物检测的应用ღ✿，减少泊车或开车门时车门的碰撞损害ღ✿。

　　各种其他应用增加了毫米波雷达应用的多样性ღ✿，积极扩展了毫米波雷达应用新场景ღ✿。如驾驶员生命体征监测雷达传感器ღ✿，可实现非接触式监测驾驶员生命体征ღ✿，例如心率和呼吸频率ღ✿，从而感知驾驶员的疲劳状态达到安全驾驶的目的ღ✿。乘客成员监测雷达传感器同样以非接触方式的实现对车内乘员（成人ღ✿、儿童ღ✿、宠物）的可靠检测ღ✿，避免出行过程中意外滞留事件的发生ღ✿，为消费者提供安全出行保障ღ✿。

　　汽车毫米波雷达的工作频率主要有24GHz频段和77GHz频段ღ✿。24GHz频段主要用于短距雷达ღ✿，探测距离约50m左右ღ✿，可以用于盲点检测等系统ღ✿。但由于其宽带窄的原因ღ✿，大大限制了雷达的分辨率和性能ღ✿。

　　相对来说ღ✿，77GHz雷达具有广阔的前景ღ✿，其巨大优势是高精度ღ✿、高分辨率以及从短距离到长距离的出色可量测性ღ✿。77GHz雷达的两个频段76-77GHz和77-81GHzღ✿，带宽分别是1GHz和4GHzღ✿，巨大的带宽优势显著提高了分辨率和精度ღ✿。另一方面ღ✿，77GHz雷达由于频率高ღ✿，波长短必发bifaღ✿，ღ✿，使设计的雷达收发器或天线等组件较小ღ✿，从而减小了雷达的外形尺寸海霞树小说网ღ✿，易于在车身中安装和隐藏ღ✿。77GHz频段在全球监管和行业采用情况方面都获得了显著的吸引力ღ✿。

　　77GHz毫米波雷达的应用对应于汽车自动化程度的高级阶段ღ✿，随着自动驾驶汽车的发展和ADAS装机率的提高ღ✿，大多数24 GHz汽车雷达传感器都会转向77 GHz频段ღ✿，其需求和应用逐渐呈上升趋势ღ✿。

　　77GHz毫米波雷达系统模块基于FMCW雷达的设计方案ღ✿，大多采用如TIღ✿、Infineon或NXP等的完整的单芯片解决方案bifa必发官网ღ✿，片内集成了射频前端ღ✿、信号处理单元和控制单元ღ✿，提供多个信号发射和接收通道ღ✿。雷达模块的PCB板设计依据客户在天线设计的不同而有所不同ღ✿，但主要有这几种方式ღ✿。

　　第一种以超低损耗的PCB材料作为最上层天线设计的载板ღ✿，天线设计通常采用微带贴片天线电路板ღ✿，ღ✿，叠层的第二层作为天线和其馈线的地层ღ✿。叠层的其他PCB材料均采用FR-4的材料ღ✿。这种设计相对简单ღ✿，加工容易积体电路ღ✿，ღ✿，成本低ღ✿。但由于超低损耗PCB材料的厚度较薄（通常0.127mm）ღ✿，需要关注铜箔粗糙度对损耗和一致性的影响ღ✿。同时ღ✿，微带贴片天线较窄的馈线需要关注加工的线宽精度控制ღ✿。

　　第二种设计方法用介质集成波导（SIW）电路进行雷达的天线设计bifa必发官网ღ✿，雷达天线不再是微带贴片天线bifa必发官网ღ✿。除天线外ღ✿，其他PCB叠层仍和第一种方式一样采用FR-4的材料作为雷达控制和电源层ღ✿。这种SIW的天线设计所采用的PCB材料仍选用超低损耗的PCB材料ღ✿，降低损耗增大天线辐射ღ✿。材料的厚度选择通常较厚PCB增大带宽ღ✿，也可以减小铜箔粗糙度带来的影响ღ✿，且不存在加工较窄线宽时的其他问题ღ✿。但需要考虑SIW的过孔加工和位置精度问题ღ✿。

　　第三种设计方法是超低损耗材料设计多层板的叠层结构ღ✿。依据不同的需求bifa必发官网ღ✿，可能其中几层使用超低损耗材料ღ✿，也有可能全部叠层均使用超低损耗材料ღ✿。这种设计方式大大增加了电路设计的灵活性ღ✿，可以增大集成度ღ✿，进一步减小雷达模块的尺寸ღ✿。但缺点是相对成本较高ღ✿，加工过程相对复杂ღ✿。

　　对于毫米波雷达传感器的不同PCB设计ღ✿，有一个共同的特点就是都需要使用超低损耗的PCB材料ღ✿，从而降低电路损耗ღ✿，增大天线的辐射ღ✿。PCB材料是雷达传感器设计的关键器件ღ✿。选择合适的PCB材料可确保毫米波雷达传感器具有较高的稳定性和性能一致性ღ✿。

　　首先是材料的电气特性ღ✿，这是设计雷达传感器和选择PCB材料的首要因素ღ✿。选择具有稳定介电常数和超低损耗的PCB材料对于77GHz毫米波雷达的性能至关重要ღ✿。稳定的介电常数和损耗可以使收发天线获得准确的相位ღ✿，从而提高天线增益和扫描角度或范围bifa必发唯一官网ღ✿，ღ✿，提高雷达探测和定位精度海霞树小说网ღ✿。PCB的介电常数和损耗性的稳定性不仅要确保不同批次材料的稳定性ღ✿，也需要确保同一板内的变化小ღ✿，具有非常好的稳定性ღ✿。

　　PCB材料所使用铜箔的表面粗糙度对会对电路的介电常数和损耗产生影响ღ✿，越薄的材料上铜箔表面粗糙度对电路的影响越大bifa必发官网ღ✿。越粗糙的铜箔类型其自身粗糙度变化也就越大ღ✿，也会造成的了介电常数和损耗的较大变化ღ✿，影响电路的相位特性ღ✿。

　　其次需要考虑材料的可靠性ღ✿。材料的可靠性不仅指材料在PCB加工中的叠合ღ✿、受加工过程影响ღ✿、过孔ღ✿、铜箔结合力等方面具有高可靠性ღ✿，还包括材料的长期可靠性ღ✿。PCB材料的电气性能是否随着时间的增加仍能保持稳定ღ✿，是否能够在不同的工作环境如不同温度或湿度下仍能保持稳定ღ✿，这对于汽车雷达传感器的可靠性以及汽车ADAS系统应用的重要性不言而喻ღ✿。

　　总的来说ღ✿，对于77GHz雷达传感器的天线设计ღ✿，需要考虑选择具有稳定介电常数ღ✿、具有超低损耗的材料必发唯一登录ღ✿，选择更光滑的铜箔可进一步降低电路损耗和减小介电常数容差变化ღ✿；同时ღ✿，材料要具有随时间ღ✿、温度ღ✿，湿度等外界工作环境而仍具有可靠的电气性能和机械特性等特性ღ✿。

　　公司从汽车毫米波雷达发展的早期就保持和全球顶尖雷达模块的厂商合作ღ✿，推出的不含玻璃布的RO3003TM材料其性能经过各方面严酷的验证ღ✿，并能满足在77GHz雷达传感器的需求ღ✿。RO3003TM广泛用于77GHz毫米波雷达RO3003TM具有非常稳定的介电常数ღ✿，超低的损耗特性（常规测试10GHz下的损耗因子0.001）ღ✿；同时不含有玻璃布的结构进一步减小了在毫米波频段下带来局部的介电常数的变化ღ✿，消除信号的玻璃纤维效应ღ✿，进一步增加了雷达传感器的相位稳定性ღ✿。RO3003TM也具有超低吸水率特性（0.04% @D48/50）ღ✿、极低介电常数随温度变化（TCDk）稳定性（-3ppm/°C）ღ✿，这些特性也确保了基于RO3003TM的毫米波雷达传感器随时间ღ✿、温度和环境变化仍能保持出色的性能ღ✿。产品提供的多种铜箔类型选择和低铜厚选择也有助于提高加工精度和产品良率ღ✿，使雷达传感器达到更加优异的性能ღ✿。随着79GHz频段（77-81GHz）雷达传感器的发展ღ✿，其具有更宽的信号带宽ღ✿，可进一步提高雷达传感器的分辨率ღ✿，增大扫描角度ღ✿，甚至实现4D成像ღ✿。

　　公司在基于RO3003TM材料的基础上ღ✿，研发并推出了RO3003G2TM材料以匹配雷达传感器对PCB材料性能的更高要求ღ✿。相比于RO3003TM材料ღ✿，RO3003G2TM在材料系统中优化了特殊的填料系统ღ✿，减小填料颗粒ღ✿，提高材料系统均一性ღ✿，进一步减小整板及批次性之间的介电常数容差ღ✿；更小和均一的填料系统也使得在PCB加工过程中可以实现更小的过孔设计ღ✿；RO3003G2TM材料选择更为光滑的铜箔ღ✿，降低了电路中的插入损耗ღ✿，其性能非常接近RO3003TM的压延铜插入损耗性能ღ✿。

　　公司的CLTE-MWTM以及RO4830TM材料还可以满足客户在77GHz雷达传感器设计的不同需求ღ✿。CLTE-MWTM是基于PTFE树脂体系的材料ღ✿，具有非常小的损耗因子特性（Df 0.）ღ✿，采用了特殊的低损耗开纤玻璃布增强ღ✿，与均匀的填料一起ღ✿，提供了出色尺寸稳定性ღ✿，使玻纤效应影响降到最低ღ✿。有从3mil到10mil的多种厚度选择ღ✿，使CLTE-MWTM材料非常适合用于77GHz雷达传感器射频多层板应用ღ✿。

　　RO4830TM是基于罗杰斯RO4000系列材料体系专门开发ღ✿，介电常数与77GHz雷达传感器最常用的低介电常数（Dk）相匹配ღ✿。同时ღ✿，具有极低的插入损耗特性和与RO4000®系列产品相同的易加工性等特点ღ✿，选用特殊的低损耗开纤玻璃布也提高了材料在毫米波频段的性能一致性ღ✿，使天线可以获得更一致的相位特性和更高的天线TM的成本低必发官方网站ღ✿，ღ✿、高性价比是77GHz/79GHz雷达传感器设计中的高性价比材料的首要选择ღ✿。

　　77GHz毫米波雷达传感器的独特优势使其成为自动驾驶汽车不可缺少的部件ღ✿。更宽带宽ღ✿，更高分辨率的77GHz/79GHz雷达传感器逐渐成为主流ღ✿，正对于各种不同的雷达传感器设计方案ღ✿，PCB电路材料的特性都很多程度上决定着雷达传感器天线的性能ღ✿。罗杰斯科技作为全球先进工程材料的领导者海霞树小说网ღ✿，致力于研发各种材料满足客户的设计需求ღ✿。RO3003G2TM/RO3003TM/ CLTE-MWTM/RO4830TM等多种材料解决方案ღ✿，及时的为客户解决了设计难题ღ✿。同时ღ✿，罗杰斯公司分布在全球的客户及技术支持团队ღ✿，能够确保与客户更加紧密的合作ღ✿，共同解决客户在设计海霞树小说网ღ✿、加工及测试中的系列问题ღ✿，加快客户设计周期ღ✿。