低功耗雷达模块感应模组助力智能运动传感

2023-03-14 577

低功耗雷达模块感应模组助力智能运动传感,新型低功耗雷达模块,为照明控制、自动门、安全报警等传统运动传感应用增添“智能化”。FR雷达传感器是以单包装雷达解决方案的形式提供的多普勒运动传感器,采用24GHzISM波段。在自动模式下工作时,低功耗雷达模块感应模组可以检测到距离15米远的人,功耗不到5毫瓦。

低功耗雷达模块感应模组助力智能运动传感

低功耗雷达模块感应模组高集成度克服了天线设计、射频知识和雷达信号处理的复杂问题。这种雷达传感器可以隐藏在产品中,因为它通过非金属材料发射和接收,使雷达技术可以应用于日常生活中。该低功耗雷达模块传感器可集成在笔记本电脑、平板电脑、电视和扬声器系统中,当检测到运动或运动方向时会被唤醒。如果在规定的时间内没有检测到运动,它可以让系统进入睡眠状态或锁定,从而节省电力,并且不需要使用关键字来激活系统。MMIC包装包括一对宽波束发射和接收天线。两条天线的水平和垂直半功率波束宽度为80度,可实现大覆盖范围。


低功耗雷达模块感应模组集成压控振荡器(VCO)产生24GHz雷达信号,并通过锁相环稳定。发射信号链包含一个输出功率可配置的中等功率放大器,通过串行外部接口(SPI)控制。集成功率探测器监测发射功率。MMIC有一个低噪声正交接收器——在正交零差下变频混频器前有一个低噪声放大器,可以带来很高的灵敏度。从内部VCO信号导出,RC多相滤波器生成正交混频器的正交本振信号。


低功耗雷达模块感应模组集成模拟基带由一个低功耗的采样保持电路组成,其次是外部可配置的高通滤波器、可变增益放大器和低通滤波器。集成目标探测器是模拟比较器,根据雷达前方目标的运动产生脉冲。探测器提供两个数字输出信号,一个指示运动,另一个指示接近或离开目标的运动方向。探测器电路具有用户可配置的保持时间、命中计数器和探测阈值,带来灵活性,可靠防止虚假报警。保持时间是目标探测后探测器输出保持活动状态的持续时间,命中计数器是确定有效目标探测所需的比较器输出脉冲数。


为了在自动模式下灵活设置性能参数,低功耗雷达模块感应模组MMIC有四个四态输入引脚QS1-QS4。例如,用户可以选择四个阈值来提高或降低探测器的灵敏度。对于经验丰富的雷达用户,可以通过QS1引脚选择半自动和SPI工作模式。在这些模式下,原始低功耗雷达模块感应模组数据可以通过定制算法提取到PC或外部微控制器上进行信号处理。对于外部处理,评估板可以连接到ArduinoMKR板或雷达基板。


低功耗雷达模块感应模组可以提供演示软件和雷达图形用户界面,可在时域和频域显示和分析数据,传感器符合ETSI和FCC的要求。低功耗雷达模块感应模组作为一种全集成的微波运动传感器,提供运动信息和运动方向信息,并由状态机控制。雷达在全自动模式下具有前所未有的简单性。


低功耗雷达模块感应模组小型MMIC在双层压板包装中包含两条天线,因此用户不需要进行复杂的天线设计。此外,它还使标准FR4材料能够用于MMIC的PCB设计。低功耗雷达模块感应模组需要一个小的支撑电路:低噪声稳压器、38.4MHz晶体振动和外部电容器。两个LED指示雷达传感器的功能:绿色表示探测目标,红色表示运动方向。


PCB配有运动传感器MMIC的支撑电路。除了简化系统集成外,低功耗雷达模块感应模组集成解决方案还可以实现快速原型设计,以评估产品功能。所示的演示板是一个完整的解决方案,用于显示雷达传感器MMIC的功能,可以直接用于系统上的VCC和接地之间的电源。低功耗雷达模块感应模组是取代小功率或电池供电应用中常规无源红外传感器的小型、令人信服、经济实惠的方案。