嗨,欢迎来到兆亿微波官方商城!
服务热线: 010-62975458  17600099251
购物车图片 购物车 ( )
全部商品分类

毫米波雷达“出圈”:磨刀霍霍IoT

2021/8/31 17:16:14
浏览次数: 14

    作为一种非接触式传感技术,毫米波雷达传感器具有感测精准、无干扰等优点,现已广泛应用于ADAS(高级驾驶辅助系统)、自动驾驶领域。然而,随着市场的发展,毫米波雷达的应用范围正超出车载领域,逐渐向智慧城市、楼宇自动化、健康监护等行业扩展。


    Marketsand Markets近日发布的数据显示,到2023年,毫米波雷达传感器的市场总量将达到206亿美元。车载雷达是这一波增长的主要推动力,但随后物联网市场将会成为驱动毫米波雷达市场的另一个车轮,推动其以更高的加速度向前飞奔。


    百亿元市场前景可期


    汽车一直是毫米波雷达在民用领域发展的重要切入点,这些年随着自动驾驶的兴起,发展势头十分强劲,目前在L2以上自动驾驶系统中基本成了标配。不过,毫米波雷达的应用范围并不仅局限于汽车。根据东南大学毫米波国家重点实验室张慧副教授的介绍,智慧交通、智慧家居、安防、轨道交通、无人机等都是毫米波雷达发展的潜力市场,其中在智慧交通、安防领域已经形成一定规模的市场,智慧家居领域也是可以预见的重要潜在市场。


    以交通监控为例,目前许多大型城市都面临交通堵塞的难题。解决问题的办法之一就是对十字路口和主要道路上的交通信号灯进行更加精确的调控。4D毫米波雷达是专门为智能交通系统设计的多车道多目标跟踪装置,可提供精确的X、Y、Z三维坐标和一维速度的4D多目标实时跟踪轨迹,检测单车速度、平均速度、车流量、车道占有率、车型、排队长度和事件分析等交通流基本信息。将4D毫米波雷达集成在高清视频摄像机上,可以同时监控4~12个车道且提供128个目标的高分辨率四维雷达轨迹信息,并同步叠加显示在视频上。有了这些信息,人们就可以更有效地调整交通信号灯,使交通变得通畅。


    毫米波雷达在智慧家居领域的应用案例也在增加。随着老龄化进程的加速,毫米波雷达与智慧养老相结合已演化出跌倒报警、睡眠监控等很多新用例。比如,安富利就开发出了一款基于英飞凌BGT60TR1X系列毫米波雷达芯片的呼吸心跳检测解决方案。该方案利用一发一收两根天线即可工作,采集得到的数据通过基于Arm Cortex-M7的低成本MCU进行处理,能够在大范围内自动检测并捕获呼吸和心跳引发的细微动作。安富利亚洲供应商及产品管理高级总监钟侨海表示:“心跳、呼吸监测是毫米波雷达的一个典型用例,这一领域未来的前景非常值得关注。”此外,毫米波雷达还可以检测到细微的物体移动,比如人体手势、呼吸及心跳等。医疗上正在使用毫米波雷达探索更多的应用场景,比如血压监测、情绪监测等。


    毫米波雷达无需光学摄像也可以追踪一个人的活动,并检测到人们的活动,包括人员跌倒等运动特征,而不用担心使用摄像头带来的隐私问题。


    总之,毫米波雷达凭借高精度、高分辨率,尤其是雷达波不受雨、雾、灰尘和雪等环境条件影响,可以全天候全天时工作等特性,在非车用领域应用已经越来越多。根据智研咨询预估,我国未来几年的智能家居规模增速保持在50%以上,其中家居雷达到2024预计可达105亿元。 随着中国自主技术的毫米波技术的发展,必将拓展更多应用场景,为人们生活带来前所未有的便利。


    “三兄弟”各显其能


    如果按照工作频段划分,针对民用市场的毫米波雷达大致有三个类型——24GHz毫米波雷达、77GHz毫米波雷达和60GHz毫米波雷达。那么,哪个工作频段的毫米波雷达更加适合在非车用市场发展呢?


毫米波雷达“出圈”:磨刀霍霍IoT


    钟侨海指出,24GHz毫米波雷达是最先投入民用的毫米波雷达,其波长为1.25cm(勉强算是毫米波了)。由于频段的频率比较低,带宽比较窄(只有250MHz),因此24GHz毫米波雷达在测量精度上受到一定限制,这也限制了其应用范围的扩展。不过由于24GHz技术成熟,成本低廉,还是有不少可发挥的空间。


    77GHz频段的毫米波雷达波长只有3.9mm,频率比较高,带宽可达4GHz。一般来说,雷达的波长越短,分辨率/精准度越高(当然成本也会更高),整个系统的外形也会更小。因此,77GHz毫米波雷达在市场上逐渐接棒24GHz产品,成为汽车领域的主流,而且很多国家和地区也将这个频段分配为汽车的专用频段。随着77GHz毫米波雷达技术的成熟,24GHz方案在车载应用上的性价比优势已不是那么显著,这些年24GHz毫米波雷达在车用市场逐渐让位于77GHz方案,24GHz毫米波雷达的发展重心逐渐转向工业和消费市场。


    60GHz毫米波雷达波长为5mm,具有高达7GHz的可用于短程应用的免许可带宽,因此其可以提供更好的分辨率。它的出现主要是为了应对24GHz雷达带宽受限、精度不足、对运用物体的感测有局限的问题。正因为此,各个主要的技术厂商围绕非汽车领域的毫米波雷达的竞争,也逐渐从24GHz转移到60GHz频段。


    张慧也认为,智慧家居、健康监测等室内应用领域,60GHz频段预计成为市场主流。60GHz频段是大气吸收窗口,非常适合近距离使用,目前已有多款此频段芯片及模块进入商用阶段。


    至于智慧交通中的毫米波雷达由于各方面性能要求很高(如探测距离甚至高达500米以上,探测精度和分辨能力均由很高要求),相应的产品已在往79G~81GHz的工作频段上发展了。


    可以说,有了24GHz雷达打前站,77GHz雷达在汽车领域的重点突破,以及60GHz雷达的补强,毫米波雷达“三兄弟”已经在民用市场闯出了一片新天地。特别是在非汽车领域,毫米波雷达未来的表现是十分值得期待的。目前,许多国内外主流厂商均在60GHz频段进行相应的产品开发。德州仪器开发的可扩展60GHz单芯片毫米波传感器可实现可靠的无接触手势检测,如灯光控制、媒体控制等。英飞凌开发的60GHz微波天线集成雷达手势识别传感器,可以直接应用在手机或穿戴设备上面。安富利采用毫米波雷达实现非接触式生命体征检测(包括呼吸和心跳)已经逐渐成熟并成功商用。谷歌已经发布了一种60Ghz毫米波雷达芯片,可以更轻松地跟踪和分析睡眠质量。


    直面技术挑战


    尽管毫米波雷达在更广阔的民用领域有很好的市场表现,但是这些领域此前已经有一些成熟的传感技术在应用发展,如红外线、摄像头等。毫米波雷达想要突破自己原有的“舒适圈”,进入非车载这个新市场,就要直面这些技术的挑战。


    TI产品营销经理Dennis Barrett指出,与基于视觉和激光雷达的传感器相比,毫米波传感器的一个重要优势是不受雨、尘、烟、雾或霜等环境条件影响。以智慧家居领域的应用为例,毫米波传感器可在完全黑暗中或在阳光直射下工作。


    这些传感器可直接安装在无外透镜、通风口或传感器表面的塑料外壳后,非常坚固耐用,能满足防护等级 (IP) 69K 标准。Dennis Barrett强调,玻璃墙和隔墙在现代建筑中的应用很多,真空吸尘或拖地机器人需要感知这些表面以防止碰撞。事实证明,使用摄像机和红外传感器是很难检测这些元素的。但毫米波传感器却可以检测到玻璃墙的存在及其后面的物体。


    事实上,这样的特性使毫米波雷达在工业制造领域也有很大的应用空间。基于视觉的安全系统在尘土飞扬的制造环境(如纺织或地毯编织)中,需要经常清洁透镜。毫米波传感器在照明过强(过低)、湿度高、烟雾和灰尘情况下,都可以检测物体,而且处理延迟很低(通常少于 2ms)。


    不过,红外传感器等传统产品也并非没有优势,比如价格便宜等,使之依然占据大量的市场空间。对此,赛迪顾问集成电路产业研究中心分析师吕芃浩认为,毫米波雷达与红外传感、摄像头等并不是一种相互替代的关系,是相互补充、相互配合的,发挥各自的优势共同为智慧生活服务。红外传感器受温度影响,超声波雷达的作用距离近、测量精度低,无法探测细小目标。在很多应用场景中,毫米波雷达可以弥补这些技术的不足,还能够高精度地确定移动物体的方向、速度、距离,可以检测到细微的物体移动。


    未来,随着市场上人们对于传感器精准性要求不断升高,毫米波传感器的需求必将增多,相关产业链将变得更加成熟,价格加亲民。毫米波雷达在非车载领域的发展将取得更加快速的发展。


在线留言询价
推荐阅读
  • 点击次数: 1
    2026-02-04
    保护特性LT3042 集成了多项针对电池供电应用的保护特性。精密电流限制和热过载保护可防止 LT3042 在输出端发生过载和故障条件时损坏。正常工作时,结温不得超过 125°C(E-级、I-级)或 150°C(H-级、MP-级)。为保护 LT3042 的低噪声误差放大器,SET-TO-OUTS 保护钳位将 SET 与 OUTS 之间的最大电压限制在一定值,通过钳位的最大直流电流为 20mA。因此,对于 SET 由电压源主动驱动的应用,电压源必须限制在 20mA 或更小。此外,为限制瞬态故障条件下流过这些钳位的瞬态电流,SET 引脚电容(CSET)的最大值应限制为 22μF。LT3042 还集成了反向输入保护,IN 引脚可承受高达 -20V 的反向电压,而不会产生任何输入电流,也不会在 OUT 引脚产生负电压。该稳压器可保护自身和负载免受反向接入电池的影响。在需要备用电池的电路中,可能出现几种不同的输入/输出条件。当输入端被拉至 GND、某个中间电压或开路时,输出电压可能保持。在所有这些情况下,反向电流保护电路可防止电流从输出端流向输入端。然而,由于 OUTS-TO-SET 钳位的存在,除非 SET 引脚悬空,否则电流可以流过 SET 引脚电阻到 GND,以及通过输出过冲恢复电路流过高达 15mA 到 GND。通过在 OUTS 和 SET 引脚之间放置一个肖特基二极管(阳极在 OUTS 引脚),可以显著减小通过输出过冲恢复电路的电流。
  • 点击次数: 1
    2026-02-04
    过载恢复与许多 IC 电源稳压器一样,LT3042 集成了安全工作区(SOA)保护。SOA 保护在输入-输出差分电压大于 12V 时激活。随着输入-输出差分电压的增加,SOA 保护会降低电流限制,并将内部功率晶体管保持在安全工作区域内,适用于所有输入-输出电压值,直至 LT3042 的绝对最大额定值。LT3042 为所有输入-输出差分电压值提供一定水平的输出电流。有关详细信息,请参阅典型性能特性部分的电流限制曲线。首次上电且输入电压上升时,输出跟随输入,保持输入-输出差分电压较低,以使稳压器能够提供大输出电流并启动进入高输出负载。然而,由于电流限制折返,在高输入电压下,如果输出电压较低且负载电流较高,可能会出现问题。这种情况发生在短路移除后,或输入电压已开启后 EN/UV 引脚被拉高。在这种情况下,负载线与输出电流特性曲线在两个点相交。稳压器现在有两个稳定的工作点。由于这种双重交叉,输入电源可能需要循环降至零并重新上电以使输出恢复。其他具有折返电流限制保护的线性稳压器(如 LT1965 和 LT1963A 等)也表现出这种现象,因此这并非 LT3042 独有。
  • 点击次数: 0
    2026-02-04
    PSRR 与输入电容对于利用 LT3042 作为开关转换器后级稳压的应用,直接在 LT3042 输入端放置电容会导致交流电流(在开关频率下)在 LT3042 附近流动。这种相对较高的高频开关电流产生磁场,耦合到 LT3042 的输出端,从而降低其有效 PSRR。虽然高度依赖于 PCB 设计,但开关前级稳压器、输入电容等因素导致的 PSRR 衰减在 1MHz 时很容易超过 30dB。即使将 LT3042 从电路板上拆下,这种衰减依然存在,因为它实际上降低了 PCB 板本身的 PSRR。虽然对于传统低 PSRR 的 LDO 可以忽略,但 LT3042 的超高 PSRR 需要仔细注意高阶寄生效应,以提取稳压器提供的全部性能。为减轻 LT3042 附近高频开关电流的流动,只要开关转换器的输出电容距离 LT3042 超过一英寸,就可以完全移除 LT3042 的输入电容。磁耦合随距离增加而迅速减小。然而,如果开关前级稳压器距离 LT3042 太远(保守估计超过几英寸),且没有输入电容,与任何稳压器一样,LT3042 的输入端将在寄生 LC 谐振频率处振荡。此外,通常非常常见(且是首选做法)的做法是用一定容值的电容旁路稳压器输入端。因此,此选项在其适用范围内相当有限,并非最理想的解决方案。为此,LTC 建议使用 LT3042 演示板(DC2246B)布局以实现最佳可能的 PSRR 性能。LT3042 演示板布局利用磁场抵消技术来防止这种高频电流流动引起的 PSRR 衰减——同时保留输入电容的使用。
  • 点击次数: 0
    2026-02-04
    稳定性与输出电容LT3042 需要输出电容来保证稳定性。鉴于其高带宽,LTC 建议使用低 ESR 和低 ESL 的陶瓷电容。为保证稳定性,需要最小 4.7μF 的输出电容,ESR 低于 50mΩ,ESL 低于 2nH。鉴于使用单个 4.7μF 陶瓷输出电容即可实现的高 PSRR 和低噪声性能,更大的输出电容值仅略微改善性能,因为稳压器带宽随输出电容增加而降低——因此,使用大于最小 4.7μF 的输出电容几乎没有收益。尽管如此,更大的输出电容值确实可以减小负载瞬态期间的峰值输出偏差。注意,用于去耦 LT3042 供电的各个元件的旁路电容会增加有效输出电容。需额外考虑所用陶瓷电容的类型。它们采用多种电介质制造,每种在温度和施加电压下具有不同的特性。最常用的电介质具有 EIA 温度特性代码 Z5U、Y5V、X5R 和 X7R。Z5U 和 Y5V 电介质适合在小封装中提供高电容值,但它们往往具有更强的电压和温度系数,如图 4 和图 5 所示。当用于 5V 稳压器时,16V 10μF Y5V 电容在工作温度范围内,在施加的直流偏置电压下,有效值可低至 1μF 至 2μF。X5R 和 X7R 电介质具有更稳定的特性,因此更适合 LT3042。X7R 电介质在温度范围内具有更好的稳定性,而 X5R 成本较低且可提供更 高容值。尽管如此,使用 X5R 和 X7R 电容时仍需谨慎。X5R 和 X7R 代码仅指定工作温度范围和温度引起的最大电容变化。虽然 X5R 和 X7R 因直流偏置引起的电容变化优于 Y5V 和 Z5U 电介质,但仍可能显著降低到不足水平。如图 6 所示,电容器的直流偏置特性往往随元件封装尺寸增大而改善,但强烈建议在工作电压下验证预期电容值。附图:
  • 点击次数: 0
    2026-02-04
    一、概述SGM2211 是一款采用 CMOS 技术设计的低噪声、高 PSRR、快速瞬态响应、低压差线性稳压器。它提供 500mA 输出电流能力。工作输入电压范围为 2.7V 至 20V。可调输出电压范围为 1.2V 至 (VIN - VDROP)。其他功能包括逻辑控制关断模式、短路电流限制和热关断保护。SGM2211 具有自动放电功能,可在禁用状态下快速放电 VOUT。SGM2211 采用绿色 TDFN-2×2-6AL 和 SOT-23-5 封装。它的工作温度范围为 -40℃ 至 +125℃。二、特征工作输入电压范围:2.7V 至 20V固定输出电压:1.2V、1.5V、1.8V、2.5V、2.8V、3.0V、3.3V、3.8V、4.2V 和 5.0V可调输出:1.2V 至 (VIN - VDROP)(对于 TDFN 封装,输出电压可在初始固定输出电压之上调节)输出电流:500mA输出电压精度:25°C 时 ±1%低静态电流:43μA(典型值)低压差电压:500mA、VOUT = 5.0V 时为 360mV(典型值)低噪声:VOUT = 1.2V 时为 9.3μVRMSVOUT = 2.8V 时为 11μVRMSVOUT = 5.0V 时为 14μVRMS高 PSRR(VIN = VOUT(NOM) + 1V):1kHz 时为 100dB(典型值)10kHz 时为 83dB(典型值)100kHz 时为 52dB(典型值)1MHz 时为 55dB(典型值)电流限制和热保护优异的负载和电源瞬态响应带输出自动放电功能可采用小尺寸陶瓷电容稳定工作可编程软启动(仅 TDFN 封装)关断电源电流:1.2μA(典型值)VOUT VIN 时反向电流保护VOUT 对 GND 短路时折返电流限制保护可编程精密使能工作温度范围:-40°C 至 +125&...
热门分类
关于我们

───  公众号二维码  ───

兆亿微波商城微信公众号

兆亿微波商城www.rfz1.com是一个家一站式电子元器件采购平台,致力于为广大客户提供高质量、高性能的电子元器件产品。产品覆盖功放器件、射频开关、滤波器、混频器、功分器、耦合器、衰减器、电源芯片、电路板及射频电缆等多个领域,平台主营业务涵盖电子元器件现货销售、BOM配单及提供产品配套资料等,为客户提供一站式供应链采购服务。 

  • 品质 • 正品行货 购物无忧
  • 低价 • 普惠实价 帮您省钱
  • 速达 • 专业配送 按时按需
Copyright ©2020 - 2021 兆亿微波科技有限公司
X
1

QQ设置

    1
3

SKYPE 设置

4

阿里旺旺设置

5

电话号码管理

电话 电话 电话
010-62975458
    1
6

二维码管理

    1
返回顶部
展开