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[讨论] 都来说毫米波:什么是毫米波?毫米波能做些什么---

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发表于 2019-4-18 15:05 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 qwqwqw2088 于 2019-4-18 17:22 编辑

       现在的时代是一个智能化的时代。据估计,到2020年,将会有1千万辆自动驾驶汽车行驶在道路上;未来5年内,将会有56%的工业公司效率得到提高;2020年,也将由81%的家庭和建筑实现智能化。


        在这个背景下,感测需求将进一步加强,例如提高检测物体的距离、速度和角度;适应雨、雾、灰尘、光照和黑暗等环境条件;穿透塑料、干燥墙壁、玻璃等材料。而目前看来,毫米波是唯一能够满足所有这些需求的传感技术。这也是业界对毫米波雷达感兴趣的原因所在。
毫米波传感器使用毫米 (mm) 范围的波长发送信号。这被视为电磁谱中的短波长,是该技术的优势之一。处理毫米波信号所需的系统组件(如天线)的尺寸确实很小。短波长的另一项优势是高分辨率。在 60-64GHz & 76-81GHz 的频率下,将距离解析为波长的毫米波系统的精度可达到毫米级。
在工业和自动化领域,越来越多的新兴应用采用毫米波解决方案进行感测,大多选用的是24GHz和60GHz,这个频段已经被分配给工业领域免费使用,在各个不同的国家和法规上面属于定义明确的频段。如下图所示:
360截图20190418144329577.jpg

其中,24GHz在空间和运动的感测方面,被广泛的用于智慧家庭、智能开门系统、智慧建筑、工业机器人或者是智慧型工业等。
毫米波是一个比较高频的频段,在其无线电规范上每个国家/地区所制定的法规和后面的政策还没有完整的被定义,尤其是那些还没有真正被大量使用的波段。这些都是需要进一步跟进和探讨的。
雷达利用无线电波来探测存在、方向、距离和速度,除了汽车,这些用途可以拿来做很多不同的应用。
360截图20190418144657838.jpg
雷达利用无线电波来探测存在、方向、距离和速度,除了汽车,这些用途可以拿来做很多不同的应用。
毫米波是一项极有价值的传感技术,可用于检测物体并提供物体的距离、速度和角度信息。这是一项非接触式技术,工作频谱范围为 30GHz 至 300GHz。由于该技术使用较小的波长,因此可以提供亚毫米的距离精度,此外该技术还能够穿透塑料、墙板和衣服等特定的材料,并且不受雨、雾、灰尘和雪等环境条件的影响。
请注意,TI 具有两个毫米波传感器系列,即用于汽车的 AWR 毫米波传感器和用于工业、无人机和医疗应用的  IWR 毫米波传感器  
在此频谱范围内运行使得毫米波传感器具备一些有趣的特性,原因如下:
  • 能穿透材料:穿透塑料、墙板和衣服
  • 高度定向:形成具有 1° 精度的紧凑波束
  • 与光类似:可以使用标准光学技术进行聚焦和转向
  • 较大的绝对带宽:能够区分两个靠近的物体


360截图20190418145031664.jpg

发送信号可以采用不同类型的波形,包括脉冲、移频键控 (FSK)、连续波 (CW) 和调频连续波形 (FMCW)。TI 毫米波传感器实现了快速 FMCW,从而可以在密集场景中实现可靠运行、快速传感以及更低的模糊性。快速 FMCW 还能够提供针对物体的距离和速度提供精确的测量,从而使 TI 毫米波传感器能够提供多维传感。
完整的毫米波雷达系统包括发送 (TX) 和接收 (RX) 射频 (RF) 组件,以及时钟等模拟组件和模数转换器 (ADC)、微控制器单元 (MCU) 和数字信号处理器 (DSP) 等数字组件。

毫米波传感器
采用单芯片毫米波传感器实现前沿的智能自主
360截图20190418150157702.jpg

汽车 (AWR) 毫米波传感器
360截图20190418150239438.jpg




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来源:EEWorld 模拟与混合信号板块,转载请附上链接


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