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TechnicalFeature 技术特写
再创雷达：4D传感的威力
Reinventing Radar: The Power of 4D Sensing
Avik Santra、Ismail Nasr和Julie Kim
英飞凌公司，德国新比贝格
雷达已经从一种复杂、高端的军用技术逐步发展出一种相对简单、低端的解决方案，
并渗透到工业和消费市场领域。这个快速的发展有两个主要的驱动因素：硅基和封装技术
的发展带来的小型化和不断增长的计算能力使得通过机器学习可以充分挖掘雷达原始信号
的潜能力。雷达技术支持对3维空间中的目标进行定位，并且可以进一步用于生理体征监
测和分类，从而提供第4维度的视角，因而催生了众多的工业和消费类应用。雷达技术的
应用在近年来增长了数倍。除了在军用和国防领域的应用，雷达还用在诸如中高端汽车中
用于增加安全性和辅助驾驶。在众多的工业和消费类应用中，根据低功耗、低成本下达成
可靠的系统性能的要求，短距离雷达传感器得到了广泛采用。在本文中我们阐述了雷达技
术怎样用于消费电子产品和工业应用，并为我们的日常生活带来便利。
雷 达现在除支持现有应用外，也能提供支持 牛奶，或材料，如丝绸与棉花。
全新应用的功能。家庭和工业应用中的
低成本传感器解决方案使雷达可用于工业
雷达通过3D定位能提供方位角度和高度上的距 测试和自动化。它们在诸如光线不足、大雾或
离。雷达还可以通过感知速度来绘制位置图和 污染严重的环境中都有很稳定耐用的表现。此
追踪。专用雷达可以检测人体心肺活动，从而 外它们可以在不影响性能的情况下被隐藏起来
提供了一种有应用前景的方法来克服传统占位 以符合美观要求，从而使其适用于许多消费类
传感器中存在的误触发和盲点问题。雷达技术 应用。雷达已被证明是一种可用于消费电子、
可为任何物体或材料产生独特的指征。此功能 医疗、监控、驾驶辅助以及工业应用中的短距
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可用于系统中，识别不同类型的液体，如水与 离定位和生命体征监测的功能强大的传感器 。
2010 GaAs 8 MMICs 2014 SiGe Bipolar 2 MMICs 2018 SiGe BiCMOS 1 MMIC
19 GHz VCO x2 x2/MPA Switch 3 Ch T X 7 Ch TRX/AFE
PLL PLL 3/4 Ch
RAMP x2 x2 RAMP 3 Ch T X T X + R X
Gen T X Gen Ramp Gen
+N IF Processor
ADC
IF Filter IF Filter
DSP VGA µC VGA 4 Ch R X µC
µC ADC R X ADC
Mixer MPA LNA Switch
4 Ch R X
图1：77GHz雷达收发机技术和集成发展趋势。
28 www.mwjournalchina.com Microwave Journal China 微波杂志 Jan/Feb 2019
