2. TI毫米波雷达硬件平台与选型
在TI毫米波雷达开发中，选型不是“挑一个性能最高的芯片”，而是把应用场景、探测距离、角度分辨率、天线通道数、接口带宽、功能安全等级和成本约束放在一起做匹配。TI当前主流器件分为两大族：面向汽车场景的AWR系列和面向工业/消费场景的IWR系列。两者在射频前端架构上高度同源，但在温度范围、认证要求、接口配置和软件生态上存在明显差异。
一、AWR与IWR的定位差异
AWR系列面向汽车应用，典型型号包括AWR1243、AWR1443、AWR1642、AWR1843、AWR2243、AWR2944等。其中AWR1243是纯射频前端，需要外接处理器；AWR1443/1642/1843属于单芯片方案，内部集成Cortex-R4F和DSP，可直接输出点云或目标列表；AWR2243和AWR2944则面向更高阶的级联与高分辨率成像需求。IWR系列面向工业与消费，典型型号有IWR1443、IWR1642、IWR6843、IWR6443等，工作温度范围和认证侧重点与AWR不同，但开发工具链基本一致。
选型时首先要问：是否需要汽车级认证？如果产品最终要装车并满足AEC-Q100和ISO 26262要求，应优先选择AWR系列；如果只是工业测距、液位检测或人员计数，IWR系列在成本和供货上更灵活。需要注意的是，AWR和IWR并非简单“车规版”和“工业版”的关系，部分型号在发射通道数、天线布局和封装上也有差异，必须逐型号核对数据手册。
二、射频前端架构：从FMCW到中频链
TI毫米波雷达射频前端的基本架构可以概括为：本振产生调频连续波，经功率放大器后由发射天线辐射；接收天线捕获回波，经低噪声放大器、混频器下变频得到中频信号；中频信号再经抗混叠滤波和ADC采样，送入DSP或硬件加速器做距离FFT、多普勒FFT和角度FFT。以AWR1843为例，它集成3个发射通道和4个接收通道，支持76–81 GHz频段，单芯片即可完成从射频到点云输出的完整链路。
理解射频前端架构的关键在于通道数与虚拟阵列的关系。假设使用3发4收，通过时分复用发射，可以形成3×4=12个虚拟接收通道。虚拟通道越多，角度分辨率越高，但代价是帧时间变长、功耗增加。实际配置时，需要根据最大探测距离和速度模糊度确定调频斜率、采样率和帧周期。例如，若要求最大距离150 m，距离分辨率0.5 m，则带宽需约300 MHz；若要求最大速度±60 m/s，则需根据波长和调频周期计算多普勒不模糊范围。
三、天线布局与评估板选择
天线布局直接决定雷达的视场角和角度分辨率。TI评估板通常采用微带贴片天线阵列，例如AWR1843BOOST板载3发4收天线，方位角视场约±60°，俯仰角视场约±15°。如果需要更宽的俯仰覆盖，可以选择AWR6843ISK或IWR6843ISK，其天线布局针对更宽的俯仰角做了优化。对于级联成像雷达，如AWR2243 cascade，则需要多片芯片同步，天线间距和相位一致性要求更高，通常配合MMWCAS-RF-EVM等专用评估板使用。
选择评估板时，除了天线配置，还要关注接口是否满足数据采集需求。AWR1843BOOST提供LVDS和CAN-FD接口，适合采集原始ADC数据；AWR1642BOOST则更偏向于直接输出点云。若需要与外部处理器联合开发，AWR1243BOOST是纯射频前端板，必须搭配TSW1400或DCA1000等数据采集卡。DCA1000是常用的实时数据采集卡，支持LVDS原始数据流捕获，配合mmWave Studio可以完成配置、采集和离线分析。
四、汽车级认证与选型依据
汽车级认证主要涉及AEC-Q100和ISO 26262。AEC-Q100关注器件在温度循环、湿度、振动等环境下的可靠性，AWR系列通常满足Grade 1或Grade 2温度等级。ISO 26262关注功能安全，AWR1843等器件可支持ASIL-B级别的系统设计，但具体ASIL等级取决于系统架构和外围电路。选型时，如果目标应用涉及制动、转向等安全关键功能，必须确认器件是否提供安全手册、FMEDA和诊断覆盖率数据。
实际选型可以按以下顺序推进：第一，明确探测距离、距离分辨率、速度范围和角度分辨率指标；第二，根据指标计算所需带宽、通道数和帧时间；第三，筛选满足指标的AWR或IWR型号；第四，核对温度等级、认证要求和接口资源；第五，选择对应的评估板和采集卡；第六，用mmWave Studio或SDK示例工程做快速验证。例如，若要做前向雷达，探测距离200 m、距离分辨率0.3 m，则需要约500 MHz带宽，可优先考虑AWR2243或AWR2944；若要做车内人员检测，探测距离3 m以内，IWR6843或IWR6443即可满足，且成本更低。
总结来看，TI毫米波雷达硬件选型的核心是“指标驱动、认证约束、生态匹配”。先算清楚距离、速度、角度三个维度的需求，再对照AWR/IWR的通道数、带宽和接口做筛选，最后用评估板和采集卡完成实测验证。只有把射频前端架构、天线布局和认证要求放在同一张选型表里权衡，才能避免后期返工。