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车载毫米波雷达频率划分和产品现状分析

导读: 在军事上,毫米波雷达已广泛应用于预警探测、武器制导、电子对抗等领域。近年来,随着集成电路和天线设计等技术的不断成熟、元器件成本的不断降低,民用车载毫米波雷达产品不断涌现并投入实际应用。

在军事上,毫米波雷达已广泛应用于预警探测、武器制导、电子对抗等领域。近年来,随着集成电路和天线设计等技术的不断成熟、元器件成本的不断降低,民用车载毫米波雷达产品不断涌现并投入实际应用。作为智能汽车和智慧交通的重要组成,车用毫米波雷达的相关频率划分受到国家无线电管理部门的密切关注和高度重视。2016年,国内正式启动国际电联智能交通全球频率统一(WRC-19 1.12)议题工作。工业和信息化部下发《关于同意车载信息服务产业应用联盟开展智能交通无线电技术频率研究试验的批复》(工信部无函〔2016〕450号)文件,授权车联组织产业单位在合肥、大连、泰州、绵阳等城市开展 77~81GHz车用毫米波雷达研究试验工作,验证雷达性能参数、频率需求等各类技术指标,为中国车载雷达频率规划和WRC-19 1.12议题中国提案工作提供了技术参考,推动了车载雷达安全、可靠地应用于中国智能汽车和智慧交通行业。

1 车载雷达技术原理

车载毫米波雷达利用天线发射电磁波后,对前方或后方障碍物反射的回波进行不断检测,并通过雷达信号处理器进行综合分析,计算出与前方或后方障碍物的相对速度和距离,并生成警告信息传递给汽车控制电路,由汽车控制电路控制汽车变速器和制动器作出应对动作,从而避免发生碰撞。

毫米波雷达具有探测性能稳定、作用距离较长、环境适用性好等特点。与超声波雷达相比,毫米波雷达具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点。与红外、激光、摄像头等光学传感器相比,毫米波雷达穿透雾、烟、灰尘的能力强,具有全天候全天时的特点。各类车载传感器的优缺点如表1所示。

表1 各类车载传感器优缺点对比

车载毫米波雷达频率划分和产品现状分析

2 车载雷达频率划分情况

2005~2013年,欧盟将24GHz、79GHz作为车载毫米波雷达的频谱,而美国使用24GHz、77GHz频带,日本选用了60~61GHz的频段。随着世界范围内76~77GHz毫米波雷达的广泛应用,日本也逐渐转入了79GHz毫米波雷达的开发中。各大国的车载雷达频段主要集中在在23~24GHz、60~61GHz和76~77GHz(79GHz)3个频段,而世界各国对毫米波车载雷达频段使用的混乱情况使得汽车行业车载雷达的发展受到了限制,如表2所示。

从我国的情况看,无线电主管部门对车载雷达的频率划分一直在积极推进之中。2005 年,原信息产业部就发布了《微功率(短距离)无线电设备的技术要求》,将76~77GHz频段规划给了车辆测距雷达使用。此后,工业和信息化部于2012年发布了《关于发布24GHz频段短距离车载雷达设备使用频率的通知》(工信部无〔2012〕548 号),将24.25~26.65GHz频段规划用于短距离车载雷达业务的频率。

表2 主要国家车载雷达频率划分情况

车载毫米波雷达频率划分和产品现状分析

在日内瓦召开的2015年世界无线电通信大会(WRC-15)上,各国讨论决定,77.5~78.0GHz频段划分给无线电定位业务,以支持短距离高分辨率车载雷达的发展,车载雷达正式获得了全球统一频率划分。

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