雷达广泛用于民用应用，从执法部门实施的汽车系统和速度监控到空中交通管制、天气和海上监控。雷达发射无线电波，然后通过其路径中的物体反射。雷达接收机处理这些反射波以确定物体的范围、角度或速度。例如，海上雷达可测量船舶方位和距离以防碰撞并进行船舶导航。在港口或海湾处，船舶交通服务雷达系统用于监控和调节繁忙水域中的船舶运动。配合飞机应答机系统一起使用的类似民用空中交通管制雷达确定相似特性，以确保飞机之间保持安全距离并协调飞行路径。
主要挑战和系统设计考虑
远程监控雷达，如空中交通管制、天气和海上雷达，除了需要高可靠性之外，还需要长距离能力以及良好的分辨率。凭借更大的距离和分辨率，可使得雷达在更远的距离处检测较小物体。虽然天线增益、频率等特性会影响雷达距离性能，但距离与发射功率成正比。同样，在所需距离范围内实现所需的物体分辨率与雷达信号带宽成比例。脉冲压缩等技术可缓解一些压力，但高功效放大器和宽带信号处理是这些应用的关键要求。
为何选择ADI
- ADI种类齐全的产品组合提供用于各种民用雷达系统的完整RF至比特流解决方案。
- ADI支持客户实现最高水平的系统性能，同时缩减尺寸、重量、功耗、系统成本和开发时间。
- 50多年来，ADI公司对性能、可靠性和可持续性的不懈追求使其成为雷达领域的首选供应商。
下载《ADI民用雷达解决方案》请点击：http://h.analog.com/CN-APM-RADAR?ADICID=1505_CN_CN_HCITG_HC_HCAR_MULT_AM_PET_EMAL_GMDB_NONE_AL_MQL
雷达信号链
经典雷达信号链(超外差架构)
下面是采用超外差架构并具有双混频级的经典雷达信号链，从而首先减少IF数据，然后减少基带数据。
新一代雷达信号链(更高的IF采样)
更高的IF采样系统架构现在只需使用最新的器件组进行一种频率转换即切实可行，而超外差接收机则必须执行多种频率转换。单一频率转换降低了接收机复杂度和所需的转换级数，进而可减小尺寸、降低功耗，因而十分有利。对于新一代L和S波段雷达，可使用本节中建议的一系列器件实现RF采样系统或直接转换架构。
以下是采用单级频率转换的新一代雷达信号链示例。
频 段 |
1. RF捷变收 发器 |
2. 模数转换器 | 3. 时钟 | 4. 数字增益放 大器 |
5. 采样保持放 大器 |
6. 混频器 | 7. 检波器 | 8. 开关 | 9. DSP |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| X | ADSP-SC589 |
24 GHz频率调制连续波(FMCW)雷达
雷达最重要的特性是耐天气和光照条件的稳定性。ADI提供适用于24 GHz雷达系统的高性能芯片组，为汽车高级驾驶员辅助系统(ADAS)、无人飞行器(UAV)防撞保护和其它工业应用的理想解决方案。该集成式芯片组为雷达设计人员提供至少两倍的灵敏度提升，以及多达1.5倍的检测范围提升。与分立设计相比，ADI 24 GHzFMCW雷达芯片组功耗更低、空间更小。
以下是24 GHz FMCW雷达芯片组原理图：
| RF MMICs | PLLs | AFE | DSP |
|---|---|---|---|
| ADF5901/ADF5904 | ADF4158/ADF4159 | AD8283/ADAR7251 | ADSP-BF70x/ADSP-2147x |
设计资源
雷达Circuits from the Lab
参考设计
- AD-FMCOMMS6-EBZ— https://wiki.analog.com/resources/eval/user-guides/ad-fmcomms6-ebz
- AD-FMCOMMS5-EBZ— https://wiki.analog.com/resources/eval/user-guides/ad-fmcomms5-ebz
- 更多实验室电路请访问： www.analog.com/cn/circuits
技术文章/应用笔记
- 技术文章：MT-085，直接数字频率合成的基本原理—www.analog.com/cn/training-seminars/tutorials/MT-085.pdf
- 应用笔记：AN-1039，校正IQ调制器的缺陷以改善RF信号保真度— www.analog.com/cn/AN-1039.pdf
- 在线研讨会：雷达系统应用相关技术和解决方案—www.analog.com/cn/technologies-solutions-for-radar-system-applications.html
- 手册：RF和微波IC选型指南2015—www.analog.com/cn/rf-and-microwave-ics-selection-guide.pdf
- 技术文章：用于汽车和工业传感器应用的高性能、集成式24 GHz FMCW雷达收发器芯片组— www.analog.com/en/High-Performance-Integrated-24-GHz-FMCW-Radar-Transceiver-Chipset.pdf
设计工具/论坛
- ADIsimPE由SIMetrix/SIMPLIS驱动—
www.analog.com/cn/adisimpe.html
- Visual Analog：转换器评估工具—
www.analog.com/cn/visual analog.html
- ADIsimRF
：RF信号链计算工具—
https://form.analog.com/Form_Pages/RFComms/ADISimRF.aspx
- ADIsimCLK：时钟设计和开发工具—
www.analog.com/cn/adisimclk.html
- ADIsimPLL：PLL产品的评估工具—
https://form.analog.com/Form_Pages/RFComms/ADISimPll.aspx
- 出口和进口分类信息—
www.analog.com/cn/view-export-classification.html
欲查看ADI雷达的相关应用和产品信息，请访问：
www.analog.com/cn/applications/markets/aerospace-and-defense/radar.html
