最受欢迎的新式传感器之一：单芯片雷达片上体系（system-on-chip，SoC），其在轿车中的广泛选用大幅进步了销量，然后促进了价格的下降。这些精细的IC器材对轿车制作商而言至关重要，对其它运用也相同有很大的吸引力。在轿车运用范畴，虽然IC器材将持续占有主导地位，规划人员也在探究一系列新用处能够进步安全性和便利性。
雷达IC
谁能想到单芯片雷达呢？虽然现在多个制作商现已规划制作出多种方式的单芯片雷达。大多数国家现已开宣布24GHz、76-81GHz、94GHz频段的芯片。虽然接连波（conTInuous-wave，CW）和脉冲类型都是可用的，全球大多数国家都运用77MHz调频接连波（frequency-modulated conTInuous-wave，FMCW）计划。其间一些器材由锗硅（以下简称SiGe）制成，可是最新版别由互补金属氧化半导体（以下简称CMOS）或双极互补金属氧化半导体（以下简称BiCMOS）组成。运用于轿车或其它职业的完好模块由一些公司供给。单芯片雷达所具有的共同功用使其在某些新运用中成为其它传感器具有吸引力的替代品。
作为一款芯片上的雷达体系，大多数工程师倾向于依据其原始用处按认知对器材进行分类。可是，最好是将单芯片雷达视为另一种类型的传感器。因而，当寻觅一款能够挨近检测物体、运动传感，或进行物理丈量的器材时，毫米波雷达意外中选。
图1 调频接连波的线性调频信号一般用于76~81GHz频段
雷达首要用于丈量间隔、方向（视点）和速度。例如差人用雷达测速，棒球运动场用测速枪（雷达枪）来测验棒球速度。芯片中的发射器（Tx）发射一个信号，然后该信号从长途方针反射回来并回来到坐落发射端的接纳器。发射器信号在短时刻内频率呈线性添加，被称为线性调频（见图1）。线性调频以所需的方式重复。
图2展现了雷达收发机。回来信号的频率在接纳器（Rx）和发射频率的混合中生成不同的中频（intermediate frequency，IF）。中频被数字化并用于确认移动和速度。芯片上的信号处理电路丈量传输时刻，并依据已知的无线电波速度核算间隔。由于天线的高度方向性，能够检测到方位（方位角）。调频雷达也能够丈量运动和速度。片上处理器担任核算，以供给准确的丈量数据，灵敏且可编程的传感器，用于多种共同运用。
图2 单芯片雷达收发器的简图
雷达传感器的运用
迄今为止，单芯片雷达的最大运用范畴是轿车安全。雷达成为大多数轿车中先进驾驭辅佐体系（advanced driver-assistance systems，ADAS）的中心。自适应巡航操控、主动刹车、后备箱物体检测、盲点检测、变道辅佐、来车正告体系都选用了雷达技能。方针是削减驾驭员失误，然后削减事故次数和伤亡人数。目前为止，上述方针正在完成。事实上，这些新的子体系十分有用，因而政府正在强制一切轿车装置先进驾驭辅佐体系。
并且，雷达对无人驾驭轿车的成功而言至关重要。它们辅佐先进驾驭辅佐体系中的摄像头、激光雷达（LiDAR）和超声波传感器检测周围的物体，并在车辆周围生成组成视图。雷达在恶劣气候条件下尤为有用，即便在雾、雪、雨和漆黑的环境中也能作业，不会影响到摄像头和激光雷达传感器。处理器接纳传感器输入，然后履行人工智能算法以做出一切驾驭决议计划。
毫米波传感器还能做什么？比如之一便是油箱中的液位传感器。许多工业、进程操控和公共服务运用都需求用到某种方式的液位丈量。
另一个较为风趣的用处是照明操控。雷达传感器检测到人或移动，在有人或物体时开灯，在空无一物的情况下关灯。空调体系（HVAC）的运用也能从该方法中获益。毫无疑问，经过这种方法感知人体，能够在建筑物、停车场和选定的大街节约很多的动力。
雷达也能够进军机器人和无人机范畴。一些制作机器人需求确认规模、速度和运动，以完成工业主动化工厂和其它运用中的智能计时和机械臂定位。军事侦查和兵器机器人将有或许从幻想转为实际。此外，雷达能够使无人机变得更为安全，避免碰击的一起协助丈量间隔和高度。
安防体系也能从中获益，由于雷达能够检测远处的移动，并在恶劣气候下供给物体检测功用，在平等气候条件下，摄像头或红外传感器或许会受到影响。能够担任任地说，雷达终究也会运用在摩托车和自行车范畴。主动门或车库门的运用也有极大或许。一旦逾越对雷达用处的既定想象，以及技能和价格上的妨碍，你就会发现它们用处甚广。
智能毫米波雷达创立更安全、高效的城市
毫米波雷达传感器的优异运用之一是交通监控和操控。许多中等城市和大城市都会遭受交通堵塞，不只浪费时刻和燃料，还会添加环境污染。处理这个问题的方法是对十字路口和首要高速公路上的交通信号灯进行更好的时刻和次序操控。这就需求对车辆进行细粒度感应以确认其方位、速度、转向目的和方向。有了这些信息，交通信号灯的时刻能够调整，使交通移动变得更快、更高效。
毫米波雷达传感器的固有特性使其成为交通体系的抱负检测器。凭借调频接连波雷达，能够轻松确认车辆的路程、速度和视点（方向）。在高架杆、标志物、或其它结构中有战略地放置雷达传感器能够辨认单辆车体及其运动。由相控阵天线供给的狭隘视界答应交通体系监控单车道（图3）。
图3 装置在十字路口中止线上方的雷达视界规模很窄，足以核算每个车道上的轿车数量并确认其速度
传感器的其它优点包含长达250米的远间隔检测或低至5厘米乃至更短的短间隔检测。如之前所述，与摄像头传感器不同，雷达传感器简直适用于一切环境条件。凭借恰当的核算才能，它们能够对轿车进行计数，并确认其路程，最高可达300公里/小时（187.5英里/小时）。雷达传感器的布置也不需求发掘地上，只需求像在十字路口埋设感应线圈那样即可。
跟着城市变得愈加智能，交通工程师也正在进步智能交通体系的功率，以缓解日益增长的交通问题。工程师们能够凭借毫米波雷达传感器构建新一代智能交通监控体系。十字路口的雷达传感器能够协助办理交通信号灯，用于停靠、左转、行人过马路等，加快交通信号灯的功率以削减备份。
商场上有哪些毫米波雷达传感器？
德州仪器（Texas Instruments）供给全系列的毫米波雷达传感器，可建构智能交通办理体系的根底。可用的IC器材包含AWR1243、AWR1443和AWR1642。这些作业在76~81GHz规模内的CMOS器材均运用调频接连波。
这些器材的一大要害特征是丈量精度。例如，高度线性的闭环锁相环（phase-locked loop，PLL）会发生频率上升的线性调频，以保证在丈量规模内的精度和分辨率更高。另一个优点是CMOS器材与SiGe比较功耗更小。
这些器材具有两到三个发射器和四个接纳器。射频（RF）带宽为4GHz，接纳采样率为12.5或37.5Msamples/s。AWR1443和AWR1642包含一个200MHz的ARM Cortex-R4F处理器。AWR1443包含一个雷达硬件快速傅里叶变换（fast Fourier transform，以下简称FFT）加快器。AWR1642内置德州仪器（TI）的C674x 600-MHz DSP，可处理FFT和其它高档算法。典型接口包含SPI、CAN、CAN-FD、UART、I2C和MIPI CS12，详细取决于类型。
为了协助开发，德州仪器供给了评价模块、参阅规划和软件开发套件。公司推出的mmWave Studio是一套用于剖析和算法开发的脱机东西。
