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汽車?yán)走_線路板如何發(fā)揮作用呢？

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人氣：240發(fā)布日期：2025-03-14 10:01【大中小】

我們知道，傳統(tǒng)的汽車其實就是純機械裝置，其所有的應(yīng)變操作都是由人發(fā)起的，而人的反應(yīng)全部來之于對環(huán)境的觀察與感知，看到行人踩剎車，感覺冷了開空調(diào)。而在ADAS汽車發(fā)展中，單純的依靠駕駛員的感知應(yīng)變就顯得太“笨拙”，人類由于自身生理的局限而無法對很多環(huán)境變化做到快速“感知”，從而也無法“及時”與“正確”的判斷與操作。汽車的“感知”器件正是幫助我們彌補人類自身缺陷， “快速、準(zhǔn)確”的采集環(huán)境變化信號，從而能夠?qū)⑦@些信號傳到汽車的“大腦”進行“判斷、決策”，最終全面解放駕駛員的“眼、手、腦”。

電路板廠講在當(dāng)前ADAS感知方案中，主流的器件有攝像頭視覺方案及毫米波雷達、激光雷達的感知方案三種。以下是三種感知器件的優(yōu)劣性：

在傳統(tǒng)毫米波雷達中，由于其識別準(zhǔn)確率相對較低，且缺乏高度信息，因此毫米波雷達一直是作為輔助角色，然而隨著4D毫米波雷達的興起，其在相當(dāng)程度上解決了毫米波雷達分辨率低、缺乏高度信息的缺點，加之其本身不受天氣環(huán)境影響，穿透能力強等優(yōu)點。因此，業(yè)界認(rèn)為毫米波雷達將成為ADAS感知中必不可少的主力產(chǎn)品。

汽車?yán)走_線路板是車輛雷達系統(tǒng)的核心組件，負(fù)責(zé)信號處理和目標(biāo)探測。其設(shè)計需滿足高可靠性、抗振動和寬溫工作環(huán)境要求，同時具備優(yōu)異的電磁兼容性（EMC）性能。采用高頻材料和精密布局，確保雷達波束的精準(zhǔn)發(fā)射與接收，支持自動駕駛和高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）功能。

下面我們就以最新的4D毫米波雷達為例，了解毫米波雷達PCB如何起到信號收發(fā)的功能。如下圖示，毫米波雷達主要由以下四部分組成，分別是數(shù)字接口板及結(jié)構(gòu)件、射頻天線PCB、屏蔽罩和雷達天線罩。

其中我們PCB主要為數(shù)字板及與射頻天線板。數(shù)字板在信號經(jīng)過射頻板完成基本轉(zhuǎn)換之后，會對射頻板收集的信息進行計算，以確定被探測物體的距離、速度、角度等信息。其PCB大多4-6層，采用不同等級低損耗材料，在設(shè)計與加工工藝上無明顯特征屬性。因此，今天我們重點討論射頻天線PCB。

與其他普通PCB起到的信號傳輸作用不同的是，毫米波雷達天線PCB是作為一個信號接收/發(fā)射單元的存在。因此其性能好壞直接影響雷達性能的好壞。從以上射頻PCB的圖片我們看到，其關(guān)鍵組成部分就兩個，一個是由PCB表面線路及pad組成的饋電線路和發(fā)射/接收天線，如上圖2/1所標(biāo)。另外一個則為MMIC，如上圖3所標(biāo)，即毫米波芯片。其整體工作過程如下所述：MMIC調(diào)制毫米波信號，通過PCB饋電線路網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)絇CB表面的pad天線后向空中傳輸毫米波信號，同時接收天線接收空中毫米波，通過饋電網(wǎng)絡(luò)由毫米波芯片進行解調(diào)，最后將解調(diào)信號送入信號板中進行計算。相比于傳統(tǒng)毫米波雷達天線PCB只在水平方向設(shè)置天線，4D毫米波的發(fā)射/接收天線可通過MIMO技術(shù)形成虛擬通道，從而探測高度方向上的信息。上圖我們從MMIC可看到每個芯片都為3發(fā)4收天線，共4顆芯片級聯(lián)，也就是整個PCB共包括12條發(fā)射天線和16天接收天線。

汽車?yán)走_PCB通過集成高頻信號處理電路和天線系統(tǒng)，發(fā)射并接收電磁波，探測周圍物體的距離、速度和方位。信號處理單元對反射波進行分析，提取目標(biāo)信息，并將其傳輸至車輛控制系統(tǒng)。最終，這些數(shù)據(jù)用于實現(xiàn)自適應(yīng)巡航、碰撞預(yù)警、自動緊急制動等高級駕駛輔助功能，提升行車安全性和駕駛體驗。

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