英飛淩60GHz高集成雷達MMIC支持人體運動識別傳感
發布時間:2020-12-15 責任編輯:lina
【導讀】英飛淩的新型自主雷達傳感器為照明控製,自動門和安全警報等傳統運動感應應用增加了“智能”功能(見圖1)。 XENSIV™ 60 GHz雷達傳感器BGT60LTR11AIP是使用60 GHz ISM頻段的多普勒運動傳感器,作為單封裝雷達解決方案提供。雷達以自主模式運行,可以在不超過5米的距離內檢測到人,而消耗的功率不到5 mW。
英飛淩的新型自主雷達傳感器為照明控製,自動門和安全警報等傳統運動感應應用增加了“智能”功能(見圖1)。 XENSIV™ 60 GHz雷達傳感器BGT60LTR11AIP是使用60 GHz ISM頻段的多普勒運動傳感器,作為單封裝雷達解決方案提供。雷達以自主模式運行,可以在不超過5米的距離內檢測到人,而消耗的功率不到5 mW。
其超高集成度克服了天線設計、射she頻pin知zhi識shi和he雷lei達da信xin號hao處chu理li的de複fu雜za性xing。雷lei達da傳chuan感gan器qi可ke以yi隱yin藏zang在zai產chan品pin內nei部bu,因yin為wei它ta可ke以yi通tong過guo非fei金jin屬shu材cai料liao進jin行xing發fa送song和he接jie收shou,從cong而er可ke以yi將jiang雷lei達da技ji術shu應ying用yong到dao日ri常chang生sheng活huo中zhong。該gai傳chuan感gan器qi可ke以yi集ji成cheng到dao筆bi記ji本ben電dian腦nao,平ping板ban電dian腦nao,電dian視shi和he揚yang聲sheng器qi等deng係xi統tong中zhong,並bing在zai檢jian測ce到dao運yun動dong或huo運yun動dong方fang向xiang時shi將jiang其qi喚huan醒xing。在zai定ding義yi的de時shi間jian內nei未wei檢jian測ce到dao運yun動dong時shi,它ta可ke以yi使shi係xi統tong進jin入ru睡shui眠mian狀zhuang態tai或huo鎖suo定ding它ta們men,從cong而er節jie省sheng了le電dian源yuan,並bing且qie無wu需xu使shi用yong關guan鍵jian字zi語yu音yin即ji可ke激ji活huo係xi統tong。
圖1顯示了BGT60LTR11AIP MMIC的功能框圖。MMIC套件包括一個發射和一個接收寬波束天線。兩個天線的水平和垂直半功率波束寬度均為80度,以實現最大覆蓋。
集成的壓控振蕩器(VCO)生成60 GHz雷lei達da信xin號hao,並bing通tong過guo鎖suo相xiang環huan使shi其qi穩wen定ding。發fa射she信xin號hao鏈lian由you一yi個ge中zhong等deng功gong率lv放fang大da器qi組zu成cheng,該gai功gong率lv放fang大da器qi具ju有you可ke配pei置zhi的de輸shu出chu功gong率lv,可ke通tong過guo串chuan行xing外wai圍wei接jie口kou(SPI)進行控製。集成的功率檢測器監視發射功率。 MMIC在正交零差下變頻混頻器之前具有一個低噪聲正交接收器和一個低噪聲放大器,從而提供了出色的靈敏度。 RC多相濾波器從內部VCO信號得出,為正交混頻器生成正交本地振蕩器信號。
jichengdemonijidaiyouyigeyongyudigonghao,zhankongbicaozuodecaiyangbaochidianluzucheng,houmianshiyigewaibukepeizhidegaotonglvboqi,yigekebianzengyifangdaqiheyigeditonglvboqi。jichengdemubiaojianceqishimonibijiaoqi,kegenjuleidaqianfangdemubiaoyundongshengchengmaichong。jianceqitigonglianggeshuzishuchuxinhao,yigezhishiyundong,lingyigezhishiyundongdefangxiang(接近或離開目標)。檢(jian)測(ce)器(qi)電(dian)路(lu)提(ti)供(gong)用(yong)戶(hu)可(ke)配(pei)置(zhi)的(de)保(bao)持(chi)時(shi)間(jian),命(ming)中(zhong)計(ji)數(shu)器(qi)和(he)檢(jian)測(ce)閾(yu)值(zhi),從(cong)而(er)提(ti)供(gong)了(le)針(zhen)對(dui)虛(xu)假(jia)警(jing)報(bao)的(de)靈(ling)活(huo)性(xing)和(he)魯(lu)棒(bang)性(xing)。保(bao)持(chi)時(shi)間(jian)是(shi)目(mu)標(biao)檢(jian)測(ce)器(qi)的(de)輸(shu)出(chu)保(bao)持(chi)活(huo)動(dong)狀(zhuang)態(tai)的(de)持(chi)續(xu)時(shi)間(jian),命(ming)中(zhong)計(ji)數(shu)器(qi)是(shi)指(zhi)確(que)定(ding)有(you)效(xiao)目(mu)標(biao)檢(jian)測(ce)所(suo)需(xu)的(de)比(bi)較(jiao)器(qi)輸(shu)出(chu)脈(mai)衝(chong)數(shu)。


圖1雷達傳感器的功能框圖。
為了在自主模式下運行時也能靈活設置性能參數,MMIC具有四個四態輸入引腳QS1-QS4(見表1)。例如,使用QS2,用戶可以在四個閾值中進行選擇,以增加或減少檢測器的靈敏度。對於有經驗的雷達用戶,可以通過QS1引腳選擇半自主和SPI工作模式。在這些模式下,可以通過SPI在PC或外部微控製器上使用定製算法提取原始雷達數據以進行信號處理。對於外部處理,評估板可以連接到Arduino MKR板或Infineon雷達板(MCU7)。
英飛淩的開發工具箱通過演示軟件和雷達圖形用戶界麵支持BGT60LTR11AIP MMIC平台,該界麵可在時域和頻域顯示和分析采集的數據。傳感器符合ETSI和FCC規定。
使用方便
作為全集成的微波運動傳感器,BGT60LTR11AIP提供運動信息和運動方向信息,並由狀態機控製該設備。在全自動模式下,雷達提供了前所未有的簡便性。
3.3 x 6.7 x 0.56毫米的小型MMIC在其兩層層壓封裝中包括兩個天線,從而為用戶消除了複雜的天線設計。該MMIC還可以將標準FR4材料用於PCB設計。BGT60LTR11AIP MMIC幾乎不需要外部支持電路(見圖3):隻需要一個低噪聲穩壓器,一個38.4 MHz晶體振蕩器和外部電容器。兩個LED指示雷達傳感器的功能:檢測到目標時為綠色,運動方向為紅色。
除了簡化係統集成之外,該多合一解決方案還可以實現快速原型設計,以評估產品功能。圖3中的演示板是一個交鑰匙解決方案,用於顯示雷達傳感器MMIC的功能,並且可以僅僅通過連接電源就將其原樣用於係統。

圖2 MMIC的PCB電路板
BGT60LTR11AIP MMIC是一種小型,引人注目的且具有成本效益的替代產品,可替代低功率或電池供電應用中的常規無源紅外傳感器。
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