5.8G雷達微波傳感器,人體存在感應技術應用,微波感應雷達原理

      2021-12-09 2389

      5.8G作為一種特殊的距離/位移測量方法,微波雷達等傳感技術可以解決近程目標的測量問題,又稱近程雷達。它已經從軍事領域延伸到了民用領域,應用于定位、人物識別、速度測量、環境監測、位移監測等。與其它傳感技術相比,5.8G雷達傳感技術具有非接觸、防雨霧、防塵等獨特優點,已逐漸成為近距離目標位移測量中的重要檢測手段。


      微波雷達傳感技術有多種,根據其發射信號的不同可將其分為兩大類:單頻雷達、寬帶雷達。單頻雷達發送的信號是單頻微波連續波(CW),也可稱為多普勒雷達,用于目標速度,高精確度位移測量;寬帶雷達發射信號具有一定帶寬,依據不同發射信號的不同,可將寬帶雷達分為脈沖超寬帶(IRUWB)、線性FMCW(FMCW)、頻率連續步進(SFCW)等多種步進,較CW雷達而言,具有較高的分辨率,能同時進行多目標測量。


      盡管微波雷達是用來測量雷達主機和被測目標之間的距離,但它卻能由多個主機測出同一目標的距離,并利用各雷達主機間的空間位置關系,求解被測目標的空間三維坐標,從而實現對目標的空間定位。因所發信號不同,每種雷達系統的測量原理、結構組成都有差別。CW雷達系統比較簡單,僅需一根單頻微波源,通過干擾解調目標反射信號和發射信號,解調干涉信號的頻移和相移量,就可以完成目標的速度與位移測量,從而獲得高精度的測量結果。IR-UWB雷達發射的微波脈沖信號脈寬較窄,利用目標反射和發送信號之間的時間間隔來實現對目標距離的測量;在目標運動時,可以完成對目標位移的測量;在對多個距離不同目標進行測量時,針對目標回聲脈沖的響應時間不一樣,實現了雷達脈沖分辨率滿足脈沖分辨率的多目標分辨。FMCW雷達具有周期發射頻率隨時間線性、連續變化的特點,該方法通過對目標反射回波信號和發送信號進行混頻處理,獲得反應目標距離的差拍信號。目標距離的測量是基于拍頻的大小,當被測到多個不同距離的目標時,目標的拍頻率會不一樣,從而實現了多目標的分解。SFCW雷達與FMCW雷達不同,SFCW雷達不是一種發射頻率隨時間線性、連續變化的微波信號,利用微波信號進行頻譜隨時間步進式增加,雷達接收到目標反射回波信號,在雷達解調裝置中與發送信號發生干涉,并輸出干涉相(類似于CW雷達);該方法利用微波步進頻率在一個周期內的干涉相,實現了目標距離的測量;基于干涉相信息,實現了位移的目標測量。


      以上4類微波雷達均有各自側重的應用研究領域,涉及到社會需求的多方面,又各有特點。目前對CW雷達在近距離、高精度位移測量、生命信號檢測等方面的研究較多,IR-UWB雷達主要體現在室內定位,生活信號檢測,穿墻檢測方面;FMCW雷達具有速度、測距、智能交通、空間定位、SFCW雷達由于具有多目標識別、相位高精度位移測量等優點,因而具有高精度物位測量、目標速度測量等優點。已有結構監測產品的應用報道。


      飛睿科技的FR58L4L8-2020S(A)微波感應傳感器,利用多普勒原理,通過天線發射高頻電磁波并接收處理反射波,以此判斷覆蓋范圍內物體的移動,給出相應電信號。 廣泛應用于感應燈飾、安防、小家電、智慧家庭、自動門控制開關、迎賓器等產品上,以及車庫、走廊、樓道、庭院、陽臺、洗手間等需要自動感應控制的場所。比紅外感應模塊感應距離更遠角度更廣、無死區、透鏡和透鏡老化問題 不受溫度、濕度、氣流、灰塵、噪聲、亮暗等影響,抗干擾能力強可穿透亞克力、玻璃及薄的非金屬材料板載MCU,內嵌多重數字濾波算法,具有更高的抗擾度。由于芯片已集成5.8G微波電路、中頻放大電路及信號處理MCU,外圍元器件,集成度高且生產一致性好,在保證傳感器性能的同時大大減小了整體尺寸。該5.8G微波雷達傳感器可用于檢測人體存在或移動目標感應等各種場景,包括智能家居、物聯網以及智能照明等領域,特別在家電和衛浴市場,可用來實現屏幕喚醒及手勢控制等功能,因其具有超高性價比而獲得廣泛應用。雷達感應距離可以通過MCU來配置,其感應距離達12米,實際感應距離可根據需要靈活調用。

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