Le antenne per radar automobilistici intorno a 76–81 GHz sfruttano lunghezze d’onda corte e segnali a banda larga. Tuttavia nome della banda W, portata del radar e velocità dei dati sono concetti diversi. L’antenna da sola non realizza guida autonoma o comunicazioni V2X a 60 Gbit/s.
Banda W e frequenze del radar automobilistico
Una comune classificazione a lettere chiama W l’intervallo 75–110 GHz. I radar automobilistici impiegano spesso porzioni ammesse intorno a 76–81 GHz, senza necessariamente usare l’intera banda W.
A 77 GHz la lunghezza d’onda libera è circa 3,89 mm. È possibile realizzare piccoli elementi e array, ma tolleranze, substrato, contenitore e radome diventano parti importanti del progetto.
Distanza di rilevamento e risoluzione
Per un radar a banda larga idealizzato, la risoluzione in distanza è ΔR ≈ c/(2B). Con banda del segnale B = 4 GHz vale circa 3,75 cm; con 1 GHz circa 15 cm. È una misura della separazione di bersagli vicini nelle condizioni del modello, non un errore identico per ogni misura.
La distanza massima dipende da potenza, antenne, sezione radar del bersaglio, rumore, elaborazione e criterio di rilevamento. Assegnare a tutti i moduli un errore di 10 cm a 300 m non è giustificato.
Separazione angolare e apertura
La risoluzione angolare dipende da apertura efficace e lunghezza d’onda, non dalla sola banda del chirp. Disposizione dell’array, calibrazione, accoppiamento e algoritmi influenzano la stima.
Fascio stretto, errore di stima dell’angolo e campo di vista sono grandezze distinte. Molti canali MIMO virtuali non garantiscono lo stesso numero di bersagli identificabili indipendentemente in ogni scena.
Separare radar e V2X
Il radar invia un segnale e analizza i riflessi. V2X scambia dati tra veicoli, infrastruttura e altri partecipanti mediante interfacce e protocolli definiti.
La portante elevata non determina da sola il bit rate. Il termine comune millimetrico non autorizza a trasferire al radar una velocità di comunicazione a banda larga.
Pioggia, sporco e riflessioni
Pioggia, pellicola d’acqua, fango e ghiaccio sul rivestimento possono modificare trasmissione e diagramma. Le prove devono includere materiale, spessore e stato della superficie.
Strada, guardrail e oggetti circostanti creano percorsi riflessi complessi. Non si può spiegare ogni effetto come un fascio allargato a 15° dalla dispersione di guida. Separa propagazione, montaggio ed elaborazione.
Il radar può integrare le informazioni delle telecamere, ma non garantisce riconoscimento in qualsiasi situazione. Usa condizioni e limiti verificati, non racconti non documentati di incidenti di un costruttore.
Dati per confrontare moduli
| Ambito | Verifica |
|---|---|
| RF | Banda, adattamento, guadagno e accoppiamento. |
| Spazio | Campo di vista, diagramma e calibrazione. |
| Sensore | Distanza, velocità, risoluzione e aggiornamento. |
| Montaggio | Radome, orientamento e tolleranze. |
| Prove | Bersagli, sfondo, temperatura e sporco. |
Misura il prodotto completo con copertura, non solo la scheda. Considera variabilità e cambiamenti dopo sollecitazioni termiche. L’integrazione modifica il numero di parti, ma riduzione di prezzo e costo di calibrazione restano specifici del prodotto.
Fondamenti fisici
Il documento introduttivo Texas Instruments sui radar millimetrici spiega FMCW e stima di distanza, velocità e angolo. L’esempio a pagina 5 di 4 GHz e 3,75 cm aiuta a definire i requisiti; non garantisce ogni radar automobilistico.
