雷達(Radar),英文全稱Radio Detection And Ranging(無線電探測和測距),又稱無線電定位。雷達也指利用雷達技術探測目標的電子設備,由天線、信號發(fā)射機、接收機、處理器及顯示器組成。發(fā)射機產生信號通過天線輻射到空間,隨后天線收集目標反射回波,通過接收機經(jīng)處理器處理信息,確定目標距離、速度、方位、高度等信息輸入顯示器展示。
按工作信號頻段,雷達可分為毫米波雷達、激光雷達和超寬帶雷達三大類。
毫米波雷達使用毫米波頻段,工作頻帶寬度大,可用小天線獲得高距離分辨率和窄波束,遠距測量性能優(yōu),且具有全天候全時段工作能力,結構緊湊。目前應用范圍廣,包括車載類(距離、速度、角度及4D成像)、智能家居/家電、健康/醫(yī)療監(jiān)測、智能交通、智能裝備、安防監(jiān)控、智能樓宇、微動探測(人體存在探測、生命體征監(jiān)測)及工業(yè)/工程測繪等。
激光雷達使用可見光和紅外頻段,使用大帶寬(超短脈沖)產生超窄波束,時空間分辨率和測量精度都很高,探測距離大,抗源干擾(環(huán)境中其它波干擾)能力強,且天線孔徑更小,系統(tǒng)體積小,重量輕。由于可精細建模被測物體細節(jié),激光雷達自20世紀60年代問世后,在地理測繪、文物保護、3D建模等行業(yè)應用較廣。2018年車規(guī)級激光雷達誕生標志車載產品量產啟動,此后在ADAS、車聯(lián)網(wǎng)、機器人、VR游戲等新領域開始加速拓展空間。
超寬帶雷達使用納秒級窄脈沖技術,產生波束帶寬大,傳輸速率高,穿透性更好(可穿透非金屬),同時單位時間功耗低,探測精度和安全性能高,抗干擾能力很強。在視距(LOS)條件下定位精度明顯優(yōu)于其他技術,因此契合許多企業(yè)級應用場景,如 AGV 小車管理、特定人員軌跡監(jiān)測、離散制造中原材料實時監(jiān)控等,為生物探測、室內定位等提供新市場機會。
雷達在新一代信息技術、新能源、新材料、高端裝備、新能源汽車等戰(zhàn)略性新興技術產業(yè)中具有重要地位,推動我國雷達行業(yè)整體加速發(fā)展,新入企業(yè)不斷涌現(xiàn),競爭激烈程度加劇。預計到2026年,我國雷達市場規(guī)模接近800億CNY。
雷達制造業(yè)處于產業(yè)鏈中游,細分行業(yè)包括雷達天線、發(fā)射機、接收機、信號處理器和顯示器制造,其性能、成本、可靠性與雷達產品相應指標密切相關。我國雷達制造業(yè)占中游產業(yè)規(guī)模80%,其余20%份額為雷達軟件行業(yè)。隨著雷達小型化,除了PCB板載,目前縫隙天線成為設計要素之一。發(fā)射機和接收機所用傳感器和模塊也是雷達重要部件。射頻前端組件完成毫米波信號調制、發(fā)射、接收及回波信號解調,屬于模擬芯片,MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit,單片微波集成電路)是主流方式。數(shù)字信號處理器嵌入不同信號處理算法,通過提取從前端采集中頻信號獲得目標信息??刂齐娐肥盏侥繕诵畔?,結合其他參數(shù)經(jīng)主處理器運算分析并發(fā)送指令到報警顯示系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)。前述主控芯片通常為FPGA(Field Programmable Gate Array,現(xiàn)場可編程門陣列),也有部分MCU(Microcontroller Unit,微控制單元)、DSP(Digital Signal Processor,數(shù)字信號處理器)。相比國外水平,這兩類芯片國內技術能力存在一定差距,需要努力趕超。另外,激光雷達需要光學部件,目前國內產業(yè)技術水平已達到或超越國外供應鏈水準,且具有成本優(yōu)勢,可替代國外產品。
Rohde & Schwarz SMW200A 矢量信號發(fā)生器性能優(yōu)異,為滿足更苛刻應用開發(fā)。其優(yōu)異靈活性、性能和操作直觀性,能在開發(fā)和驗證應用中輕松為組件、模塊和完整基站等各類被測設備生成高品質復雜數(shù)字調制信號。模塊化設計,能根據(jù)特定應用需求選配適宜選件。支持所有配置,包括經(jīng)典單通道矢量信號發(fā)生和多通道 MIMO 接收機測試,及完成高級GNSS和雷達模擬任務。
核心參數(shù):
頻率范圍: 100 kHz ~ 6 GHz
I/Q 調制帶寬(射頻帶寬):2 GHz
最大衰落帶寬:800 MHz
四、Rohde & Schwarz FSW43 信號與頻譜分析儀具有較高內部分析帶寬,可對寬帶組件和通信系統(tǒng)進行特征校準。同時具備出色的相位噪聲和靈敏度,有助開發(fā)適用于雷達等應用的高性能振蕩器。幫助研發(fā)者完成嚴苛任務。
核心參數(shù):
頻率范圍:2 Hz ~ 43.5 GHz
相位噪聲:< –136 dBc (1 Hz)(f = 1 GHz,10 kHz 偏置)
最大分析帶寬:8312 MHz