摘要
车载毫米波防撞雷达作为保障汽车安全的重要组成部分，推动着智能交通的发展。其中，4D毫米波雷达因其能够对俯仰角度进行精准测量，实现点云成像，比传统的车载毫米波雷达具有更高的分辨率和准确率，引起广泛关注。 本课题通过对E波段4D毫米波雷达前端电路的研究，完成以下设计工作： 1.多通道级联方案的设计。通过比较多个主要车载芯片厂家，最终选定使用TI的AWR1243作为收发芯片，并初步设计了级联方案。 2.射频模块电路的设计。应用功分器原理，对运用于本振功分网络的威尔金森功分器进行了设计，插入损耗约为3.2dB，回波损耗约为27dB，端口隔离度约为33dB。通过在半波谐振器加载开路枝节微带线的方法设计出一款应用于交叉通道的微带滤波器，在芯片的射频和本振通道实现了各自通道的低插损，并抑制了交叉通道的信号，保证了各自通道的信号纯净度。 3.微带阵列天线的设计。首先介绍微带天线和阵列天线的原理，根据设计指标，用基本雷达方程原理推算出天线的设计指标，将道尔夫-切比雪夫电流分布运用于对中心频率为79GHz的微带线阵与面阵天线的设计建模与仿真。接着将最小冗余阵的概念与MIMO原理相结合，提出一种简便的确定最小冗余阵的方法，并应用于天线布局，随后用MUSIC算法验证了布局设计的合理性，最后将射频模块电路和天线模块进行整体仿真，仿真结果符合设计指标。 4.原理图和PCB版图的设计。翻阅AWR1243的用户手册，根据系统的电源要求，以及其他外围电路的设计要求，进行器件选型和原理图设计，随后绘制PCB版图并进行投板。 5.测试验证。对发射端的带宽，方向图及雷达的基本性能进行测试，进一步验证了此E波段4D毫米波雷达前端电路研制方案的可行性。
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