4 LoP 设计和在 77GHz 下运行

设计在 77GHz 频率下运行的毫米波集成电路和封装时，需要考虑一系列挑战和注意事项。这一频率的复杂性要求对细节的密切关注，以实现最佳性能。设计工程师必须考虑信号传播、阻抗不匹配、干扰和天线增益等因素，以确保雷达系统在 77GHz 频谱范围内以峰值效率运行。

图 4-1 显示了 TI 在 LoP 技术上所做的改进。在使用矩形波导发射完成了概念验证后，TI 开发了一款双脊波导发射，实现了更小的尺寸和更好的性能。AWR2544 器件是一款由 FMCW 收发器组成的 76GHz 至 81GHz 单芯片毫米波传感器，其采用 LoP 封装发射到 PCB 上的双脊波导结构。AWR2544 传感器是一款适用于卫星架构的低功耗、自监控、超精确雷达器件，有助于实现汽车系统的集中化。

在毫米波雷达工作的频率下，从功率放大器输出到封装基板，以及从射频 BGA 到天线，在这些信号转换中，保持低损耗和高信号完整性非常重要。如果在这些频率下因波长较短而未能在整个链路中建立正确的匹配，雷达高级驾驶辅助系统 (ADAS) 系统可能会失效。

图 4-2 比较了采用 3D 波导天线的 AWR2544 LoP 评估模块 (EVM) 的性能与采用 AWR2944 非 LoP 封装（在 AWR2944 EVM 上采用微带贴片天线）时的性能。AWR2944 器件是一款单芯片全集成式 77GHz 至 81GHz 调频连续波 (FMCW) 边缘雷达传感器，可提供高性能检测来实现安全性和舒适性功能。AWR2944 具有与 AWR2544 类似的射频前端。非 LoP 和 LoP EVM 方法之间的一个主要区别是，微带贴片天线 (AWR2944EVM) 需要高质量、低损耗的昂贵 PCB 材料。然而，对于 LoP 3D 天线，PCB 可以使用相对较为便宜的基板 (AWR2544EVM) 制成。图 4-3 显示了具有 3D 天线和 DCA1000 捕获设计的 AWR2544 LoP EVM 设置。