4D数字成像雷达
本期将介绍海外友商的4D雷达—Uhnder 4 D数字成像雷达。
该款数字雷达基于数字信号处理技术，采用了全新的架构和算法，能够实现高分辨率、高精度的目标检测和跟踪。与传统的模拟雷达相比，具有更高的灵敏度、更快的数据处理速度和更小的尺寸。
采用了多通道、多波束的设计，高集成度4D数字成像片上雷达（RoC，Radar on Chip），通道数为12Txs和16Rxs共192个虚拟通道，工作带宽76GHz-81GHz，采用PMCW调制方式，能够同时处理多个目标，并通过综合分析多个波束的数据来提高目标检测的准确性。它还具有自适应波束形成和自适应信号处理的能力，能够根据不同的环境和应用场景进行优化，提供更好的性能。此外该数字雷达还具备高动态范围、低功耗和抗干扰能力强等特点，适用于汽车、无人机、机器人等多种应用领域。它可以实现实时的目标检测、跟踪和定位，有助于提高交通安全、自动驾驶和智能导航等方面的性能。
S80参数，图片来源：Uhnder官网
从网络信息来看，Uhnder数字雷达在3月份已经发布相关的产品，在4月份获得相关的认证，芯片代号为S80。上图为S80的相应参数，虽然工作带宽为76GHz-81GHz，但最大调制带宽为2GHz，同时最大合通道的发射功率22dBm。另外根据波导天线供应商Gapwaves的公 开信息，某4D数字成像雷达也采用了公司的多层波导天线技术，见下图。
Gapwaves Antenna
初步推测Uhnder的雷达天线供应商为Gapwaves。采用多层波导天线技术。雷达的辐射带宽、频率稳定性测试、辐射功率以及带外辐射指标都是正常的。其中天线部分的工作频率为76-81GHz，发射天线的最大增益强度15.6dBi（一般6阵元或者4阵元的串馈阵天线很难达到这个增益强度），带内平均增益13.4dBi，接收天线最大天线增益14.8dBi，平均增益强度12.7dBi。最大EIRP为39dBm，小于法规规定的55dBm。正常供电电压为12V，最小10V，最大16V。
1、产品外观图
产品外观图，图片来源：Uhnder
2、天线外观图
图片来源：Uhnder
3、天线仿真图
根据性能指标以及外观布局，对天线做粗略的建模仿真，结果不一定最佳，且阵列分布无法具体化，仿真性能仅供参考。
3.1 发射天线
发射天线为6阵元缝隙阵列，发射天线之间的凹槽用于增加隔离度。天线的仿真模型及S参数如下所示，通带内保持良好的阻抗特性。
仿真模型及结果
通带内的辐射效率和方向图如下，通常波导缝隙天线由于没有截止损耗，辐射效率是比较高的，同时金属的散热能力也强度板载天线。最大仿真增益强度在16dBi，3dB波束宽度13°，方位面约70°。
3.2 接收天线
发射天线为4阵元缝隙阵列，发射天线之间的凹槽用于增加隔离度。天线的仿真模型及S参数如下所示，通带内保持良好的阻抗特性。接收天线和发射天线差异在于增益强度和主瓣波束宽度。
4阵元仿真模型及S参数
3.3 全阵仿真
将上面设计好的发射天线和接收天线组合为12Txs*16Rxs阵列，本文中的收发天线间距是以半波长为基准，可能存在差异。属算法层面的知识，不在此做深究。同时对全阵进行建模。
全阵仿真模型
12Txs和16Rxs的全阵模型的发射天线最强增益强度为14.6dBi，3dB波束宽度约14°，旁瓣电平强度-14dB左右，端口的阻抗稍有变差，有进一步优化的空间，因此导致天线增益强度变弱。仿真总的辐射效率大于97%。
S参数及发射天线的2D方向图
以上性能、布局供参考。
请大家注意文章内的产品信息、图片、天线外观、图表信息仅供技术交流使用，勿做商务用途。同时文章发表的内容是基于友商客观存在且性能优异的雷达产品（非广告推广），的确有很多值得学习和借鉴的地方，如算力和天线技术等，因此汇集成文，若有错误或可补充之处，烦请后台联系作者。另外若国内代理商或Uhnder公司认为不妥，可联系作者删除。
