24GHz雷達(dá)傳感器平臺及應(yīng)用方案

隨著新型射頻雷達(dá)傳感器應(yīng)用的出現(xiàn)，許多希望能夠快速完成設(shè)計(jì)和制造雷達(dá)傳感器解決方案的公司將會面臨一系列新的開發(fā)挑戰(zhàn)。為了解決這一重大痛點(diǎn)問題，ADI公司特地開發(fā)了一款新穎的24GHz雷達(dá)系統(tǒng)級原型解決方案（稱為DemoRAD），它提供可在幾分鐘內(nèi)開箱即用的軟件示例，并輕松啟動雷達(dá)傳感器。該方案可對產(chǎn)品進(jìn)行快速原型制作，從而測量目標(biāo)/對象存在、運(yùn)動、角位置、速度以及傳感器范圍等實(shí)時信息。

雷達(dá)評估平臺靈活性強(qiáng) 無需專業(yè)知識也可輕松開發(fā)

ADI公司負(fù)責(zé)24GHz芯片組的應(yīng)用工程師Patrick Walsh在介紹此方案時指出，這是ADI最新的開發(fā)平臺——演示雷達(dá)，演示雷達(dá)是一款完整的天線到比特解決方案，擁有完整的ADI信號鏈。這個產(chǎn)品包括一個兩通道發(fā)送，四通道接收解決方案，提供執(zhí)行FM-CW調(diào)制的斜坡PLL，ADC可以將基帶信號轉(zhuǎn)換進(jìn)入DSP，為我們提供完整的信號鏈。該演示雷達(dá)只需連接USB和電源，用戶就可以啟動運(yùn)行，在幾分鐘之內(nèi)收到雷達(dá)信號。

【圖為 ADI應(yīng)用工程師Patrick Walsh】

演示雷達(dá)平臺提供硬件和軟件，支持快速評估和開發(fā)24 GHz雷達(dá)，且無需RF微波和信號鏈系統(tǒng)專業(yè)知識，因此可在產(chǎn)品開發(fā)階段大大降低開發(fā)時間，并減少系統(tǒng)專業(yè)知識需求。平臺能提供包括DSP處理在內(nèi)的高性能RF和完整模擬信號鏈，即RF到比特解決方案，支持靈活處理原始采集數(shù)據(jù)，可在非常短的時間內(nèi)對先進(jìn)的硬件進(jìn)行雷達(dá)實(shí)驗(yàn)。使用軟件圖形用戶界面(GUI)提供全面的24 GHz雷達(dá)IC軟件支持，在DSP雷達(dá)支持功能庫中，通過一些額外功能可寫入原始數(shù)據(jù)，并使用Matlab工具在PC上進(jìn)行后處理。

演示雷達(dá)方案參考設(shè)計(jì)詳解 客戶可自主構(gòu)建最終產(chǎn)品設(shè)計(jì)

24GHz雷達(dá)傳感器平臺（演示雷達(dá)）采用ADI公司的24 GHz、多通道雷達(dá)解決方案。傳感器包含單個PCB，正面連接至24 GHz RF芯片組，集成2個發(fā)射器/4個接收器天線，反面有數(shù)據(jù)采集ADC和DSP?？蛻艨稍谶@個參考設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上構(gòu)建其最終產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

【圖1 演示雷達(dá)完整信號鏈】

演示雷達(dá)使用FMCW雷達(dá)，可監(jiān)測最遠(yuǎn)至200 m且分辨率約為75 cm的對象范圍和速度。根據(jù)天線陣列設(shè)計(jì)，視野(FOV)方位角約為120°，仰角約為15°。通過組合數(shù)字波束成形(DBF)中的天線，演示雷達(dá)使用DBF計(jì)算FOV中的角度信息。

【圖2 演示雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)置】

演示雷達(dá)平臺應(yīng)用領(lǐng)域廣泛 是小尺寸低功耗產(chǎn)品應(yīng)用的不二之選

Excelpoint世健作為ADI的亞太區(qū)分銷渠道戰(zhàn)略合作伙伴，大力推廣ADI的模擬信號、混合信號和數(shù)字信號處理(DSP)產(chǎn)品。身為一家技術(shù)型分銷商，世健借助本土供應(yīng)商的地緣優(yōu)勢，協(xié)助ADI供貨和提供技術(shù)支持，為ADI產(chǎn)品的最終用戶提供更快捷的服務(wù)。

Excelpoint世健公司產(chǎn)品市場部副總監(jiān)鄭舒達(dá)表示：

24 GHz雷達(dá)產(chǎn)品提出色的性能和高集成度，是小尺寸、低成本且易用的超低功耗解決方案，適用于物理檢測、跟蹤、安全控制和防撞警告系統(tǒng)等應(yīng)用。

24GHz雷達(dá)傳感器平臺還包括很多操作模式，如FMCW，允許確定基本范圍信息，還可以發(fā)展為范圍多普勒信息，以便客戶從信號獲取范圍和速度信息。該平臺以汽車作為GHz雷達(dá)的原始應(yīng)用領(lǐng)域并逐漸在取得廣泛的應(yīng)用，例如應(yīng)用于繁忙交叉路口的交通監(jiān)控，可監(jiān)控多條車道，同時可相應(yīng)的進(jìn)行交通燈排序。

24GHz雷達(dá)產(chǎn)品還可以在無人機(jī)應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)防撞功能，讓無人機(jī)實(shí)現(xiàn)一次性設(shè)置，避免在飛行途中撞擊樹木、塔架或任何對象。此外，該產(chǎn)品還可用于商業(yè)無人機(jī)的天線高度設(shè)計(jì)中，以便與地面保持一定距離。

最后，24 GHz雷達(dá)產(chǎn)品還可以用于增強(qiáng)攝像頭中，對于許多限制區(qū)域的應(yīng)用，它可以告知用戶特定區(qū)域存在活動，然后使用攝像頭增強(qiáng)對特定區(qū)域進(jìn)行搜索。