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毫米波雷达的拆解
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今天周六继续写硬件拆解这一块的工作,今天找一个 MRR 的 77GHz 的毫米波雷达做拆解分析,毫米波雷达工作原理是通过天线向外发射毫米波,并接收目标反射信号,通过对信号进行对比和处理,最终完成对目标的分类识别。与激光雷达不同,这个部件往下降价的空间取决于主要的几家 Tie 1 的价格策略,其实国内做这个部件的生存空间是很窄的。备注:System Plus 做过 Mando 的 MRR20、Denso 的 DNMWR009 和 Bosch 的 MRR1 雷达的拆解,感兴趣的可以看下

毫米波雷达的结构

我们先看一组拆解结构图,然后把几个部分给分解一下。这款雷达主要包括两块 PCB 板和其他的部件:

图 1 毫米波雷达整体情况

1) 电源 PCB 板提供 Radar 所有内部使用电压的 ASIC 芯片,芯片里面集成了一个安全控制器(具有看门狗功能和 CAN 接口)

图 2 毫米波雷达的电源 PCB 板

2)毫米波雷达 PCB 如下图所示,雷达 PCB 板主要包括一个带双核浮点 MCU 和一个 Radar ASIC 芯片,具有独立的前置放大器(可进行控制和自我诊断),SiGe MMIC 的单元和 PLL 单元,具有四个混频器的 SiGe ASIC(MRX),用于接收信号。

备注:前端收发组件 MMIC 是毫米波雷达的核心部分,负责毫米波信号的调制、发射、接收以及回波信号的解调。收发组件包含了放大器、振荡器、开关、混频器等多个电子元器件 

图 3 毫米波雷达板示意图

毫米波雷达 PCB 的背面是天线,用于发射和接收毫米波,如下图所示的微带阵列,在印刷电路 PCB 板上,铺上微带线,形成微带贴片天线。TX 为 15.7 dBi,RX 为 13dBi。

图 4 毫米波雷达天线和盖板

功能说明

在 MRR1Crn technical description 说明里面有比较细节的描述,上面这个雷达的爆炸图如下所示:

图 5 毫米波雷达的爆炸图

主要的功能结构包括:

图 6 毫米波雷达的系统框图
MMIC 芯片

在天线阵列前面有一个 Radam 的塑料罩,一方面设计中是考虑微波透射效果的,而且加入了加热丝,通过电源板进行控制,保证在极端环境下的工作。

小结:车载的大部分部件,未来都是无线趋向于芯片成本 + 工艺成本+部分特殊的 knowhow 带来的增值,由于毫米波雷达市场未来也是聚集于几个大的厂家,这块理论来说没有太多的市场空间。从安全角度来说,这个部件属于防撞的核心,对于功能安全的要求极高,这么几个部件集成度这么高,不是一般企业可以 Hold 住的。

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