传感技术给了许多公司提高现有产品功能的机会。例如，在物联网领域，Omdia预测，在2020年到2024年期间传感器出货量将增加近200亿个，其中雷达传感器的年复合增长率大概会达到30%。

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鉴于TI毫米波雷达具有在恶劣条件下运行、保护隐私、提供高分辨率的距离、速度和角度信息等诸多优点，其关注度和利用率日益提高。

在本文中，我们将提供一些关于优化毫米波雷达传感解决方案成本的见解，分享新产品创意的真实案例，探索加快开发的实际电路板设计。

对于已经使用毫米波雷达的系统，节省的成本可以用来提供具有竞争力的新价格，以弥补产品系列的空缺或为客户提供新的切入点。低成本解决方案还可以帮助确认添加传感器功能以提供新功能、方便性和市场吸引力的合理性。建筑自动化领域很好地证实了这些可能性。

降低毫米波雷达成本

零售店自动门供应商可以推出更实惠的自动门，形成低成本的切入点，吸引新客户，留住老客户。低成本的毫米波解决方案可以通过感知人的存在和方向来确定自动门是否应该打开或关闭，这有助于扩大自动门的功能。此附加功能可降低建筑加热和冷却成本，减少自动门的整体机械磨损。

说到降低成本，决策通常很容易。然而，与许多决策一样，在满足整体产品要求和降低相关成本之间需要权衡。

影响毫米波雷达电路板成本的三个主要方面是：

● 印刷电路板(PCB)设计

● PCB基板材料及制造成本

● 电子材料清单(eBOM)

让我们了解一下这些方面，以及在开发基于TI IWR6843ABGABL传感器毫米波雷达电路板背后的一些概念需要考虑。

简化PCB设计

从PCB从设计的角度来看，目标是避免高密度互连设计，降低复杂性，从而降低电路板的制造成本。用过孔代替焊板上的微孔，避免过孔。根据电路板的整体设计，你可能会节省相当大的成本，但你必须权衡这些成本节约和可能的整体尺寸增加。例如，我们在这方面的研究表明，它可以节省大约40%的成本，而电路板面积的增加可以忽略不计。

PCB材料选择

许多产品经理和工程团队希望在雷达电路板上使用专业的产品Rogers层压板，至少使用层压板。根据TI实验，我们的经验数据显示，天线层使用成本较低Isola FR408HR层压板，实际探测距离还是可以接受的。对于典型的毫米波系统，您必须考虑到整体性能和系统要求。，采用FR4电路板会影响最大往返增益。

图1 FR4和Rogers电路板比较

，这种增益差会导致探测距离略有缩短，但仍在典型毫米波系统的合理性能预期范围内。

例如，使用最左边的图像Rogers电路板可以检测到20m远目标。在线性调频脉冲配置相同的情况下，使用FR4电路板存在~8dB探测距离将缩短到Rogers~60%的电路板。

在们可以通过增加线性调频脉冲的数量和相关信噪比来增加探测距离。对于这种方法Rogers和FR4都适用。但仍需权衡，例如，在增加线性调频脉冲数量后，功耗也会增加。我们不能通过无限增加线性调频脉冲的数量来提高信噪比，因为除了功率之外，我们还需要权衡其他事项，如有限的硬件存储器、有效的处理能力和刷新率。

图2 Rogers与FR4探测距离

与Rogers RO与4835层压板相比，Isola FR408HR可以大幅降低成本(大概 30%)。除此之外，PCB更熟悉制造公司FR4.这些材料更容易获得。当使用信誉良好、经验丰富的合作伙伴和供应商时，这种熟悉度和FR408HR各自将进一步帮助降低制造成本。

缩减eBOM

雷达电路板最终考虑节约成本的地方是BOM。由于降低成本是主要目标，开发人员应重点完成分析。在TI，我们发现使用分立式直流/直流转换器是一种更具成本效益的方式，特别是在非安全应用中IWR6843AQGABL雷达传感器电路板的电源子系统。在IWR6843LEVM在设计中，我们使用以下直流/直流设备：TPS628502HQDRLRQ1、TPS6285020MQDRLRQ1、TPS6285018AQDRLRQ1 和 TPS628503QDRLRQ1。这些都是固定输出电压器件，成本很低。也可以考虑将和 TPS628501、TPS628502和TPS电源管理采用628503系列可调电压型号，提供设计灵活性和更多库存管理选项。用于非汽车应用时，应选择电源管理集成电路(PMIC)可以节省替代解决方案TI芯片代理总成本约为10%。在选择直流/直流解决方案时，还应考虑对电压监测和功能安全的要求。

总的来说，基于IWR6843AQGABL，我们节省了大约10%的成本和电路板面积。

结语

从电路板PCB设计、PCB材料和eBOM节省的成本可以在扩大当前产品系列的同时开辟新的产品机会。适用的市场包括建筑自动化、工厂自动化和机器人；与这些市场相关的产品包括草切割机、低成本壁挂式空调装置和低成本的自动照明系统。用户可以使用新的IWR6843LEVM对这些节约点进行评估。

现有毫米波SDK可支持IWR6843LEVM。