ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
ETNdigi-superbanner
2026  # megabox

IN FOCUS

3D-piirit pakottavat suunnittelun huomioimaan lämmön, tehon ja mekaniikan

3D-IC-arkkitehtuureihin siirtyville suunnittelutiimeille suorituskyvyn ja luotettavuuden jatkuva parantaminen tuo mukanaan tuttuja mutta yhä monimutkaisempia haasteita: miten hallitaan tehonkulutusta, poistetaan lämpöä ja otetaan huomioon erilaisten fysikaalisten ilmiöiden monimutkainen vuorovaikutus pinotuissa rakenteissa?

Lue lisää...

ETNtv

 
ECF25 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan
  • Aku Wilenius, CN Rood
  • Tiitus Aho, Tria Technologies
  • Joe Hill, Digi International
  • Timo Poikonen, congatec
  • ECF25 panel
ECF24 videos
  • Timo Poikonen, congatec
  • Petri Sutela, Testhouse Nordic
  • Tomi Engdahl, CVG Convergens
  • Henrik Petersen, Adlink Technology
  • Dan Still , CSC
  • Aleksi Kallio, CSC
  • Antti Tolvanen, Etteplan
ECF23 videos
  • Milan Piskla & David Gustafik, Ciklum
  • Jarno Ahlström, Check Point Software
  • Tiitus Aho, Avnet Embedded
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Pasi Suhonen, Rohde & Schwarz
  • Joachim Preissner, Analog Devices
ECF22 videos
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Timo Poikonen, congatec
  • Kimmo Järvinen, Xiphera
  • Sigurd Hellesvik, Nordic Semiconductor
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Andrea J. Beuter, Real-Time Systems
  • Ronald Singh, Digi International
  • Pertti Jalasvirta, CyberWatch Finland
ECF19 videos
  • Julius Kaluzevicius, Rutronik.com
  • Carsten Kindler, Altium
  • Tino Pyssysalo, Qt Company
  • Timo Poikonen, congatec
  • Wolfgang Meier, Data-Modul
  • Ronald Singh, Digi International
  • Bobby Vale, Advantech
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Zach Shelby, Arm VP of Developers
ECF18 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan CTO
  • Heikki Ailisto, VTT
  • Lauri Koskinen, Minima Processor CTO
  • Tim Jensen, Avnet Integrated
  • Antti Löytynoja, Mathworks
  • Ilmari Veijola, Siemens

ETN

Sep # TME square
TMSNet  advertisement
ETNdigi
A la carte
AUTOMATION DEVICES EMBEDDED NETWORKS TEST&MEASUREMENT SOFTWARE POWER BUSINESS NEW PRODUCTS
ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT US CONTACT
Share on Facebook Share on Twitter Share on LinkedIn

TECHNICAL ARTICLES

Tutka näkee kaiken – millimetriaallot ohjaavat autojen älyä

Tietoja
Kirjoittanut Veijo Ojanperä
Julkaistu: 23.04.2026
  • Devices
  • Networks
  • Test & measurement

ETN - Technical articleAutoteollisuuden millimetriaalto­tutkaa käytetään ihmisten ja kohteiden havaitsemiseen kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja autonomisen ajamisen (AD) sovelluksissa. Ajoneuvon ulkopuolisen ympäristön valvontaan käytetään tyypillisesti tutkaa, kameroita ja LiDARia. ADAS auttaa kuljettajaa monissa ajotilanteissa, kuten törmäysvaroituksissa, automaattisessa jarrutuksessa ja pysäköintiavustuksessa. Autonomisessa ajamisessa sensoridataa käytetään ajoneuvon ohjaamiseen automaattisesti.

Artikkelin kirjoittaja Tomohide Yamazaki työskentelee Anritsulla markkinoinnin johtajana. Hän on ollut yhtiön palveluksessa yli 18 vuoden ajana. Hänellä on tutkinto Hosein yliopistosta.

Autotutka toimii yleensä 24 ja 76 gigahertsin taajuusalueilla. 24 GHz:n aluetta käytetään lyhyen ja keskipitkän kantaman ympäristön valvontaan esimerkiksi törmäyksen ennakointiin ja vaurioiden vähentämiseen sekä etu- ja taka-alueen tarkkailuun. Korkean erotuskykynsä ansiosta 76–77 GHz:n tutkaa käytetään pääasiassa 100–200 metrin päässä olevien esteiden havaitsemiseen. Tutkaa käytetään myös ajoneuvon sisätilojen havainnointiin. Esimerkiksi järjestelmät, jotka estävät lasten tai eläinten unohtamisen autoon, toimivat 60–77 GHz:n taajuusalueella. Taulukko 1 esittää eri alueilla käytettävät autoteollisuuden tutkataajuudet.

Taulukko 1: Autoteollisuuden millimetriaalto­tutkan taajuusallokaatiot eri alueilla.

Tutkamenetelmät

Autotutkamittaukset perustuvat joko pulssimenetelmään tai taajuusmoduloituun jatkuva-aaltomenetelmään (FMCW). Pulssimenetelmä mittaa ajan, joka radiosignaalilta kuluu edestakaiseen kulkuun lähettimestä kohteeseen ja takaisin heijastuneena.

FMCW-menetelmässä kohteeseen lähetetään jaksollisia radiosignaaleja, joiden taajuus kasvaa lineaarisesti tietyn ajan kuluessa. Lähetetty ja heijastunut signaali interferoivat keskenään muodostaen ns. beat-signaalin. Analysoimalla taajuuseroa ja muita beat-signaalin parametreja voidaan määrittää kohteen etäisyys ja nopeus.

Kuva 1: Autotutkan signaalimodulaatiot – (a) pulssimenetelmä, (b) FMCW.

Toisin kuin pulssitutka, FMCW tarjoaa etuja kuten alhaisemman lähetystehon ja korkeamman signaali-kohinasuhteen. Lisäksi lähetinvastaanottimen suhteellisen alhainen vaste­taajuus mahdollistaa yksinkertaisemman rakenteen, mikä alentaa kustannuksia. Siksi FMCW on laajimmin käytetty menetelmä autotutkissa.

FMCW:n perusteet

Signaalia, jonka taajuus kasvaa lineaarisesti ajan funktiona, kutsutaan chirpiksi, ja se on FMCW-tutkan suorituskyvyn keskeinen tekijä.

Kuva 2: Esimerkki chirp-signaalista.

Chirp-signaalista voidaan johtaa etäisyysresoluutio ja maksimi­havaintoetäisyys. Etäisyysresoluutio saadaan kaavasta:

missä on valonnopeus, chirpin kaistanleveys, chirpin kulmakerroin ja chirpin kesto.

Mitä suurempi kaistanleveys, sitä parempi resoluutio. Esimerkiksi 2 GHz:n kaistanleveydellä resoluutio on noin 7,5 cm ja 4 GHz:llä noin 3,8 cm.

Maksimietäisyys on kääntäen verrannollinen chirpin kulmakerroin :ään. Pienempi kulmakerroin mahdollistaa pidemmän havaintoetäisyyden.

Kiinteällä chirpin kestolla suurempi kaistanleveys parantaa resoluutiota, mutta samalla kasvattaa kulmakerrointa ja pienentää maksimietäisyyttä. Tämä kompromissi on keskeinen suunnittelussa.

Autotutkassa painotus riippuu sovelluksesta. Mukautuvassa vakionopeudensäätimessä tärkeää on pitkä havaintoetäisyys, kun taas törmäyksenesto vaatii korkean resoluution lyhyellä etäisyydellä.

Nopeusresoluutio Vres ja maksimi­nopeus Vmax saadaan kaavoista:

missä 

Maksiminopeus kasvaa chirpin keston pienentyessä, mutta tämä heikentää etäisyysresoluutiota.

Tutkakehys koostuu useista chirpeistä.

Kuva 3: FMCW-kehyksen ominaisuudet.

Kehyksen kesto on:

 

missä on odotusaika chirppien välillä ja chirppien lukumäärä.

Useiden chirppien käyttö mahdollistaa Doppler-tiedon saamisen ja siten kohteen nopeuden tarkan määrityksen. Kehysten välinen tauko voi parantaa energiatehokkuutta.

FMCW-signaalin mittaus

Chirp-signaalien mittaamista vaikeuttavat nopea taajuuden muutos, erittäin laaja kaista ja korkea taajuus. Usein kaikki nämä tekijät vaikuttavat samanaikaisesti.

Mittaukseen käytetään yleensä spektrianalysaattoria. Pyyhkäisevä analysaattori toimii peräkkäisellä näytteistyksellä, jolloin nopeita muutoksia ei aina saada talteen, mikä aiheuttaa niin sanottuja katvealueita.

Reaaliaikainen analysaattori käyttää FFT:tä ja pystyy seuraamaan nopeita muutoksia, mutta sen kaistanleveys on rajallinen. Autotutkan chirp-kaistat voivat ulottua kymmenistä megahertseistä kymmeniin gigahertseihin, joten mittaus vaatii useiden taajuusalueiden yhdistämistä, mikä voi jälleen aiheuttaa katveita.

Täydellisin ratkaisu saadaan yhdistämällä oskilloskooppi ja spektrianalysaattori. Oskilloskooppi tallentaa ajan ja taajuuden vasteen, analysaattori puolestaan tarkastelee taajuusominaisuuksia.

FMCW:n perussuorituskyvyn arviointi

Anritsun kompakti ultra­laajakaistainen spektrianalysaattori MS2760A pystyy mittaamaan FMCW-signaalien keskeiset parametrit, kuten alku- ja lopputaajuuden, kaistanleveyden, amplitudin, kehysajan ja chirppien lukumäärän.

 

Kuva 4: FMCW-aaltomuodot yhden tutkakehyksen sisällä.

Laite kattaa jatkuvan taajuusalueen 9 kHz:stä 170 GHz:iin. Se on taskukokoinen ja soveltuu tuotantoon, testikammioihin ja kenttämittauksiin.

Tämä perustuu Anritsun NLTL-teknologiaan, joka eliminoi perinteisen sekoittimen tarpeen ja mahdollistaa erittäin korkeiden taajuuksien näytteistyksen.

Kompaktin kokonsa ansiosta useita analysaattoreita voidaan käyttää rinnakkain, mikä parantaa testauksen tehokkuutta ja vähentää projektiriskejä.

Yhteenveto

Millimetriaalto­tutkan kehittyessä FMCW-menetelmä tuo mukanaan mittaushaasteita nopeiden taajuusmuutosten, laajan kaistan ja korkeiden taajuuksien vuoksi. NLTL-teknologia ratkaisee nämä ongelmat yhdellä ultra­laajakaistaisella mittalaitteella. MS2760A tarjoaa kompaktin ja tehokkaan ratkaisun FMCW-tutkien testaukseen ADAS- ja autonomisen ajamisen sovelluksissa.

 

MORE NEWS

Rakettitiede ostaa Sysartin: lähes 90 kehittäjän joukko pystyy isompiin hankkeisiin

– Nyt pystymme yksinkertaisesti tekemään isompia asioita, kun on enemmän tekijöitä, Rakettitieteen toimitusjohtaja Juha Huttunen kiteyttää yhtiön historian ensimmäisen yrityskaupan.

Fujitsu avasi kvanttisovellusten kehitysalustan kaikille

Fujitsu on julkaissut avoimena lähdekoodina kvanttisovellusten kehittämiseen tarkoitetun OpenQARP-ohjelmistonsa. Paketti tarjoaa yli sata ohjelmistokomponenttia, joiden avulla kvanttialgoritmeja voidaan rakentaa valmiista osista sen sijaan, että toteutus pitäisi ohjelmoida alusta lähtien.

Klinkmann vie data-analytiikan Liettuan kantaverkkoon

Suomalainen Klinkmann toimittaa data- ja analytiikkaratkaisun Liettuan kantaverkkoyhtiö Litgridille. Ratkaisulla kerätään, visualisoidaan ja analysoidaan sähköverkon operatiivista dataa, jotta verkon tilannekuvaa ja päätöksentekoa voidaan parantaa.

Kuinka kaukaa data ehtii millisekunnissa?

Pilvipalvelu voi tuntua paikalta, jolla ei ole fyysistä sijaintia. Reaaliaikaisissa sovelluksissa maantiede tulee kuitenkin nopeasti vastaan. Jos järjestelmän pitää reagoida millisekunnissa, palvelun pitäisi internetin verkko-operaattori DE-CIX:n laskelman mukaan sijaita alle 80 kilometrin päässä käyttäjästä.

Akku voi tehdä rahaa monella tavalla

Akkuvarastoa ei tarvitse käyttää vain sähkön varastoimiseen halvalla ja purkamiseen kalliilla. Saksalaisen Furon ohjelmisto optimoi reaaliajassa useita käyttötapoja ja valitsee jatkuvasti, missä akun kapasiteetista saadaan paras taloudellinen hyöty.

Kamera ja tutka yhdistävät voimansa auton sisätiloissa

Auton sisätilojen valvonta on siirtymässä yksittäisistä antureista anturifuusioon. Murata ja Smart Eye yhdistävät kameran ja 60 gigahertsin tutkan datan, jotta auto pystyy muodostamaan aiempaa tarkemman kuvan kuljettajasta ja matkustajista.

IT-viat ratkaistaan pian puhumalla

Fujitsu haluaa tehdä IT-tuesta keskustelun. Yhtiön uusi Aurora-tekoälyagentti kuuntelee käyttäjän ongelman, päättelee tarvittavat toimet ja pyrkii ratkaisemaan vian autonomisesti. Puhepohjainen palvelu toimii yli 50 kielellä.

UWB:stä tulee myös tutka

UWB tunnetaan ennen kaikkea tarkasta paikannuksesta, älypuhelinten seurantalaitteista ja autojen digitaalisista avaimista. Valmisteilla oleva IEEE 802.15.4ab -standardi laajentaa tekniikan kuitenkin uuteen suuntaan, sillä UWB:stä on tulossa myös ympäristöään havainnoiva tutka.

Tekoäly on jo vaatimus joka toisessa softaprojektissa

– Tämä ei ole hypeä, vaan näkyy konkreettisesti liiketoiminnassa, sanoo IT-palveluyhtiö Wittedin toimitusjohtaja Markus Huttunen. Yhtiön uusista ohjelmistokehityksen toimeksiannoista jo noin puolessa tekoälyn käyttö on keskeinen vaatimus.

LabVIEW’ta koodaava Nigel tallentaa keskustelut vain paikallisesti

Emerson on kertonut uusia yksityiskohtia NI Nigel -tekoälynsä tietoturvasta ja tulevasta kehityksestä. LabVIEW-koodia ja TestStand-testisekvenssejä tuottava Nigel käyttää OpenAI-malleja Microsoftin Azure-ympäristössä, mutta käyttäjän keskustelut tallennetaan vain paikallisesti.

Nokian uusi alusta vie tekoälyn suoraan kentälle

Nokia tuo tekoälyn ja reunalaskennan suoraan kaivoksiin, pelastusajoneuvoihin ja sotilaskäyttöön. Uusi Cognitive Operations -alusta yhdistää kriittiset tietoliikenneyhteydet, paikallisen laskennan ja operatiivisen tekoälyn samaan kentälle vietävään järjestelmään.

AI automatisoi auton elektroniikan testauksen

Auton elektroniikan kehityksessä ja testauksessa tekoäly ottaa nyt hoitaakseen kokonaisia työnkulkuja. Vectorin CANoe-ympäristössä käyttäjä voi antaa tehtävän luonnollisella kielellä, minkä jälkeen tekoäly muodostaa testin, suorittaa sen, analysoi virheet ja korjaa tarvittaessa testikoodin.

140 watin USB-C-laturi yltää 96 prosentin hyötysuhteeseen

USB-C-latureista voidaan puristaa entistä enemmän tehoa ilman monimutkaisia ja kalliita teholähderatkaisuja. Italialainen Eggtronic on esitellyt 140 watin USB-C Power Delivery -referenssiratkaisun, jonka hyötysuhde yltää parhaimmillaan lähes 96 prosenttiin.

Uusi kuvakenno tuo kuljettajan valvonnan halvempiin autoihin

Kuljettajan ja matkustajien valvontakamerat ovat leviämässä premium-autoista tavallisiin automalleihin. STMicroelectronics yrittää vauhdittaa kehitystä uudella infrapunakuvakennolla, jonka parempi herkkyys mahdollistaa halvemman optiikan ja yksinkertaisemman kameramoduulin.

Satelliittipuheluun ei pian tarvita satelliittipuhelinta

Satelliitin kautta välitettävä puhe ei enää välttämättä vaadi erillistä satelliittipuhelinta. Iridium, Deutsche Telekom IoT ja Toyota ovat onnistuneet lähettämään autosta puheviestin tavallisella NB-IoT-modeemilla ja operaattorin SIM-kortilla suoraan LEO-satelliittiverkon kautta.

Docomo otti Nokian tukiaseman Open RAN -käyttöön

Japanilainen NTT Docomo kertoo ottaneensa käyttöön Nokian tukiaseman, joka toimii O-RAN Alliance -määritysten mukaisessa avoimessa verkossa. Käyttöönotosta kertoo Mobile World Live. Operaattorin tavoitteena on kasvattaa verkon kapasiteettia erityisesti ruuhkaisilla alueilla ja samalla pienentää tukiasemien energiankulutusta.

Donut Lab sai haastajan: 381 Wh/kg:n kiinteä akku jo massatuotannossa

Suomalaisen Donut Labin kiinteän elektrolyytin akun ympärillä on riittänyt kuhinaa yli 400 Wh/kg:n energiatiheyden vuoksi. Nyt Taiwanista tulee kova vertailukohta, sillä Prologium kertoo aloittaneensa 381 Wh/kg:n energiatiheyteen yltävän täyskiinteän akun massatuotannon.

Satelliittituotanto pakotti Reorbitin uusimaan toiminnanohjauksensa

Suomalainen Reorbit kasvattaa Helsingissä kapasiteettiaan voidakseen valmistaa useita satelliitteja samanaikaisesti. Kasvu vaati myös koko toiminnanohjauksen uudistamista. – Ilman yhtenäistä järjestelmää jokainen tiimi pitää käsissään yhtä palapelin palaa, mutta kukaan ei näe kokonaiskuvaa, talousjohtaja Rajiv Subramanian kuvaa.

Taipuuko iPhone paremmin?

Taittuvat puhelimet ovat olleet markkinoilla jo vuosia, mutta ne eivät ole onnistuneet nousemaan marginaalista. Apple tulee nyt mukaan seitsemän vuotta Samsungia myöhemmin ja yrittää ratkaista ongelman omalla tavallaan. Iphone Duossa olennaisinta ei ehkä ole taipuva näyttö vaan käyttöjärjestelmä, jonka pitäisi taipua sen mukana.

Analog Devices ostaa tekoälyosaamista 1,35 miljardilla dollarilla

Analog Devices maksaa Alif Semiconductorista 1,35 miljardia dollaria. Kauppa kertoo siitä, kuinka tekoäly siirtyy datakeskuksista antureiden, koneiden ja laitteiden yhteyteen. ADI saa Alifilta vähävirtaisen prosessointialustan paikalliseen tekoälyyn.

Sep # puffbox mobox till tme native
2026  # mobox för megabox
Sep  # puffbox mobox till square
TMSNet  advertisement

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Suojattu flash suojaa kaikki nettiin liitetyt laitteet

ETN - Technical articleSuojattu flash-muisti tarjoaa verkkoon liitetyille laitteille ja järjestelmille laitteistopohjaisen suojauskerroksen ja täyttää NIST SP800-193 -ohjeistuksen mukaiset häiriönsietovaatimukset. Muistipiireihin erikoistuneen Winbondin kehittämä suojattu flash-piiri on myös suoraan korvaava ja täysin yhteensopiva tavanomaisten NOR-flash-piirien kanssa.

Lue lisää...

OPINION

Googlen jätti-investointi: aika on kypsä uudelle ydinvoimalle

Googlen 13 miljardin euron investointi Suomeen on valtava uutinen. Vielä suurempi uutinen saattaa kuitenkin olla se, mitä investointi kertoo Suomen sähköntarpeesta. Tekoäly tarvitsee sähköä. Paljon sähköä, tasaisesti ja ympäri vuorokauden.

Lue lisää...

 

LATEST NEWS

  • Rakettitiede ostaa Sysartin: lähes 90 kehittäjän joukko pystyy isompiin hankkeisiin
  • Fujitsu avasi kvanttisovellusten kehitysalustan kaikille
  • Klinkmann vie data-analytiikan Liettuan kantaverkkoon
  • Kuinka kaukaa data ehtii millisekunnissa?
  • Akku voi tehdä rahaa monella tavalla

NEW PRODUCTS

  • 140 watin USB-C-laturi yltää 96 prosentin hyötysuhteeseen
  • ST vähentää komponentteja kilowattiluokan teholähteistä
  • 80 wattia irti tulitikkuaskin kokoisesta teholähteestä
  • Uusi piiri tasapainottaa litiumkennot nopeammin
  • Mediatekin uusin tuo kielimallit kodinkoneisiin
 
 

Section Tapet