基于77~81GHz、±50°扫描范围、16接收器的车用相控阵雷达



基于77~81GHz、±50°扫描范围、16接收器的车用相控阵雷达

硅基W波段车用雷达已被广泛用于避免碰撞和巡航控制，并开发出具有扫描或波束切换能力的硅芯片。扫描系统基于数字或RF波束成形技术，在自动巡航控制和避免碰撞系统中展现出极大的潜力。如内置自检的16元素相控阵接收器芯片及其封装。研究了键合线电感作用和信道间的耦合作用，介绍了低成本印刷电路板、天线设计和系统级测试（包括增益、噪声和毫米波成像应用）。

介绍了第一个具有±50°扫描能力的80GHz相控阵雷达系统。展示了复杂的毫米波相控阵芯片能够使用传统键合线技术进行封装，适于低成本大容量的应用领域。这与“复杂相控阵芯片必须使用倒装技术达到毫米波频段可接受的性能”这一传统假设形成对比。

相控阵接收器基于一块带有RF波束成形的硅锗芯片，使用低成本键合线技术进行封装，安置在一个16元素线性微带天线阵。天线指向为29.3dB，77～81GHz的增益为28.0dB，能够在±50°范围内进行扫描。封装包括为保证宽频电阻匹配和相控阵通道的低耦合所采用步幅。79GHz下的增益测量与仿真吻合良好。16元素相控阵接收器与2元素频率调制连续波发射器一同使用，由此获得高精度毫米波成像。研究表明，复杂毫米波相控阵能够使用传统键合线技术进行封装，并成为先进汽车雷达强有力的解决方案。

Bon-Hyun Ku et al. IEEE Reansactions on Microwave Theory and Techniques.2014-11.

编译：李峻峰