微波毫米波技術的案例
射頻/微波/毫米波：雷達，收發機，天線，器件
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便攜式超寬帶微波毫米波信號發生器
ZXB-BF-SAP系列信號發生器是一款便攜式超寬帶微波毫米波信號發生器。能夠產生高質量的射頻/微波毫米波FMCW、脈沖調制信號，頻率覆蓋10MHz～6/20/40/67GHz。
康謀技術 | 毫米波雷達技術解析
在當今快速發展的自動駕駛技術領域，傳感器的作用日益凸顯，它們是實現車輛環境感知的基石。其中，毫米波雷達因其獨特的優勢，已成為自動駕駛傳感器套件中不可或缺的一部分。這種雷達不僅能夠在各種惡劣的天氣條件下穩定工作，還能提供精確的距離和速度信息，這對于車輛的安全導航至關重要。
一、毫米波雷達概述
RADAR(RAdio Dectecting And Ranging)是指利用毫米波信號（30-300GHz）來探測和測量目標的雷達系統，其中毫米波是微波的一個子頻段。在汽車領域，使用的毫米波雷達主要在24GHz，77GHz和79GHz三個頻段，如圖1所示。
圖1 毫米波雷達頻段
我們知道隨著毫米波雷達工作頻率越高，波長就越短，分辨率就越高。因此，與24GHz雷達相比，工作頻率在76-81GHz的毫米波雷達，物體分辨準確度，測速和測距精確度都會進一步提高，能檢測行人和自行車，且設備體積更小，更便于在車輛上安裝和部署。
按照探測距離，毫米波雷達可分為短程（SRR），中程（MRR）和遠程（LRR）雷達，如圖2所示。
圖2 短、中、遠程雷達
為了在車端更好的采集車輛周圍信息，通常將毫米波雷達安裝在車輛正前方和四周，即角雷達和前向雷達。主要實現BSD、LCA等L0自動駕駛功能，以及在ACC等L1~L2自動駕駛功能中實現重要的目標感知。如圖3所示。
圖3 角雷達與前向雷達
進一步來說，通過三種探測距離的雷達不同程度組合，可以承擔著不同的ADAS功能，如表1所示：
表1 ADAS功能與雷達配置
二、毫米波雷達工作原理
毫米波雷達通過天線發射特定波形的電磁波，并接收目標反射的電磁波，通過信號處理計算出目標的位置、移動速度和方位等信息。
展開 航天制造中的電鑄技術：毫米波/太赫茲器件
毫米波技術不僅應用于精確制導和導航，而且毫米波雷達得益于其較高的分辨率，可作為地基監測系統的補充，用于監測厘米級乃至毫米級的微小空間碎片。由于當前隱身飛行器的隱身效果主要針對厘米波，毫米波還具有優異的反隱身性能。
太赫茲技術在21世紀得到了飛速發展，在軍事領域天基監視雷達搭載的太赫茲設備穿透性強，可用于對地面的高分辨率成像；在天文領域，太赫茲波在宇宙空間中傳輸損耗較低，基于太赫茲技術的天文望遠鏡具有更低的噪聲背景，能接受到更豐富的信息。
隨著人類對電磁波的應用從毫米波、亞毫米波拓展到太赫茲波，各類發射機和接收機的關鍵器件尺寸也逐漸減小到微米級，這對各類關鍵器件的加工帶來了極大挑戰，也成為制約毫米波和太赫茲波應用的一個重要因素。電鑄技術以離子為最小加工單元，在微細結構的加工成形方面具有獨特的優勢，已被用于饋源喇叭、波導等關鍵器件的制造。
早在1999年，英國盧瑟福實驗室的D. S. Wilsher等在精密車削制作的芯模上先電沉積金、再電鑄銅，得到了工作頻率高達2.5 THz的波紋喇叭。日本國家天文臺的Alvaro Gonzalez等采用類似的工藝，即先通過精密加工得到電鑄鋁芯模，隨后得到電鑄厚層鎳，最后溶解鋁芯模得到波紋喇叭，并用該工藝為阿卡塔瑪陣列望遠鏡項目（ALMA）制作了頻率達到1.25~1.57 THz的波紋喇叭（圖1）。
圖1 ALMA項目使用的太赫茲波紋喇叭
除了用于制作饋源波紋喇叭，電鑄技術還被用于波導的制作。
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智芯文庫 | 5G 毫米波技術及基站解決方案
在 4G 時代，基站最多使用 8×8 的陣列，但到了 5G，陣列擴展到 32×32，甚至 64×64，有些毫米波應用場景的天線陣列更高。”Jenny 說。
在這些技術轉變背后，伴隨而來的是相關市場需求的增長。
如上圖所示，5G 帶來了各種各樣的需求，其中毫米波 RU 的出貨量更將獲得明顯的增長。下圖則給我們帶來了這個市場的詳細表現。
從地域上看，在 2025 年之前，主要以北美市場為主，這與美國現在已經商用了 5G 毫米波有很重要的關系。而在 2025 年之后，我們可以看到，隨著中國、日本和韓國的加大投入，亞太地區將會迎來 5G 毫米波 RU 的爆發。下圖還從功率和架構這兩個不同角度，展示了 5G 毫米波 RU 的發展趨勢。
Jenny 在會議上指出，按照發射功率和掃描角的需求，我們可以把 5G 毫米波的應用分成以下幾種：一種是高功率的城市宏基站，這種場景下對 EIRP 的要求很高，達到 65dBm。
展開 毫米波雷達和「圖像數據」的融合｜技術解讀篇
作者言：
由于工作的關系，一直關注自動駕駛技術中的傳感器感知算法，平時會讀相關的論文，跟蹤學術界和工業界最新的進展。
自動駕駛是近些年來非常火熱的方向，感知技術也是日新月異的發展，因此有必要系統性的梳理技術的脈絡，一方面方便自己隨時查閱，另一方面也期望和同道中人多多交流。
自動駕駛的應用中通常會包括多種傳感器，以提高系統的可靠性。
從目前來看，常用的傳感器包括可見光相機，激光雷達和毫米波雷達。這些傳感器各有優缺點，也互為補充，因此如何高效的融合多傳感器數據，也就自然的成為了感知算法研究的熱點之一。
毫米波雷達感知算法的研究起步較晚，公開的數據庫也不多，因此，目前多傳感器融合的研究主要集中在融合相機（圖像）和激光雷達（點云）的數據。
隨著毫米波雷達在自動駕駛車輛中越來越多的應用，它的數據如何與圖像進行融合，也成為了一個亟需解決的問題。
毫米波雷達的數據一般以 Point Cloud（點云）的形式呈現。理論上說這與激光雷達的點云類似，只是每個點包含的數據不同：激光雷達的點包括 X、Y、Z 坐標和反射信號強度；而毫米波雷達的點包括 X、Y（也可能有 Z）坐標，RCS（物體反射面積）和 Doppler（物體速度）。
因此，很多激光雷達和圖像的融合方法也可以用來融合毫米波雷達。
但相對于激光雷達，毫米波雷達的點云非常稀疏（幾十 vs 幾千），所以在算法上還需要一些特殊的設計。
目前來看，大多數融合算法采用點云數據作為輸入，但是也有部分工作采用更底層的雷達數據，比如 Range-Doppler-Azimuth （RAD）Tensor。
展開 毫米波雷達和「圖像數據」的融合｜技術解讀篇
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作者言：
由于工作的關系，一直關注自動駕駛技術中的傳感器感知算法，平時會讀相關的論文，跟蹤學術界和工業界最新的進展。
自動駕駛是近些年來非常火熱的方向，感知技術也是日新月異的發展，因此有必要系統性的梳理技術的脈絡，一方面方便自己隨時查閱，另一方面也期望和同道中人多多交流。
自動駕駛的應用中通常會包括多種傳感器，以提高系統的可靠性。
從目前來看，常用的傳感器包括可見光相機，激光雷達和毫米波雷達。這些傳感器各有優缺點，也互為補充，因此如何高效的融合多傳感器數據，也就自然的成為了感知算法研究的熱點之一。
毫米波雷達感知算法的研究起步較晚，公開的數據庫也不多，因此，目前多傳感器融合的研究主要集中在融合相機（圖像）和激光雷達（點云）的數據。
隨著毫米波雷達在自動駕駛車輛中越來越多的應用，它的數據如何與圖像進行融合，也成為了一個亟需解決的問題。
毫米波雷達的數據一般以 Point Cloud（點云）的形式呈現。理論上說這與激光雷達的點云類似，只是每個點包含的數據不同：激光雷達的點包括 X、Y、Z 坐標和反射信號強度；而毫米波雷達的點包括 X、Y（也可能有 Z）坐標，RCS（物體反射面積）和 Doppler（物體速度）。
因此，很多激光雷達和圖像的融合方法也可以用來融合毫米波雷達。
但相對于激光雷達，毫米波雷達的點云非常稀疏（幾十 vs 幾千），所以在算法上還需要一些特殊的設計。
展開 Ansys助力TMYTEK加速開發新一代5G和衛星通信毫米波技術
利用Ansys仿真進行快速設計驗證，可加快TMYTEK AiP產品的研發速度和上市進程
主要亮點
Ansys仿真幫助TMYTEK研發領先的毫米波解決方案，并顯著加快設計周期，以降低面向不同客戶應用開發的成本
在早期研發階段通過仿真預測AiP產品性能，減少性能微調，加快產品上市進程
領先的毫米波技術開發商稜研科技（TMYTEK）使用Ansys仿真軟件，通過快速設計驗證來提高其封裝天線（AiP）設計的性能、效率和質量。TMYTEK利用多種Ansys求解器快速改進其面向5G和衛星通信的新一代毫米波技術，從而顯著降低相關開發成本。
AiP技術將復雜的射頻組件及其相關電路集成到單個芯片設計中，這項技術對射頻系統的小型化研發非常重要，需求來自于消費類電子產品和5G網絡中的各種毫米波應用。然而，應用復雜性以及市場對尺寸更小、更緊湊電子產品日益增長的需求，要求工程師更有效地管理和驗證其AiP設計，以降低成本，并加速產品上市進程。
TMYTEK利用Ansys解決方案開發其新一代毫米波技術，包括5G開放式無線電接入網（O-RAN）、小型蜂窩天線和衛星通信用戶終端上的電子控制天線設計。Ansys幫助TMYTEK進行快速準確的AiP性能驗證，從預測熱仿真結果到寄生參數計算，再到流程自動化。
展開 康謀技術 | 高效環境感知：毫米波雷達數據采集、可視化及存儲方案
<p>隨著自動駕駛技術的快速發展，自動駕駛的研發逐漸形成一整套的流程，包括<strong>數據采集，清洗標注，算法訓練，仿真測試</strong>到<strong>量產</strong>等各技術環節。通過復雜的步驟從原始數據中提出高價值的信息，其中對原始數據的精準采集是實現車輛環境感知的基石。毫米波雷達因其出色的測距、測速能力以及對惡劣天氣的魯棒性，成為不可或缺的傳感器之一。</p><p>本文將以4D毫米波雷達ARS548為例，分享毫米波雷達如何快速實現數據采集，可視化及存儲策略。關于毫米波雷達的特性可進一步了解文章<strong>《毫米波雷達技術解析》</strong>。</p><h2>一、ARS548毫米波雷達概述</h2><p><strong>ARS548</strong>是 4D高分辨率成像毫米波雷達（4D High Resolution Radar），如圖1所示。它能夠有效的測量<strong>距離（Range），速度（Velocity），水平角度（Azimuth）</strong>和<strong>俯仰角度或高度（Elevation）</strong>四個維度的信息，具備感知目標三維空間位置能力。
展開 Ansys 幫助Flexium 5G毫米波天線模塊設計應用到先進的ADAS/AV技術領域
Ansys仿真驅動PCB制造商設計具有競爭力的5G毫米波天線模塊，支持衛星、無人駕駛和無線應用
主要亮點
Flexium利用Ansys技術對電磁、熱、結構以及PCB布局等性能進行分析，以提高設計的可靠性和耐用性
Ansys仿真可推進天線模塊設計，支持衛星小型化和相關的無線信號技術，這些技術對于先進的車輛感知至關重要
Flexium使用Ansys仿真解決方案探索設計思路，開發并測試用于高級駕駛輔助系統（ADAS）和自動駕駛汽車（AV）應用的高頻信號收發器天線模塊。在Ansys工具的支持下，印刷電路板（PCB）制造商的研發團隊還能夠以相對較低的成本測試其PCB板的耐用性和可靠性，并通過布局和材料實驗探索新的設計思路。
在Flexium的PCB布局中，有許多柔性印刷電路（FPC）負責關鍵連接，從而在ADAS和AV應用中實現5G通信。這些布局中的任何設計缺陷都可能對負責車輛感知的FPC傳輸特性產生負面影響。
為了應對這些挑戰，Flexium使用Ansys仿真軟件，通過有效的布局和材料變化，對其FPC設計進行電磁、熱和結構優化。此外，Ansys工具還可幫助Flexium設置PCB布局和材料的特定參數，然后創建參考庫，用于未來的毫米波設計驗證。
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