5.8G微波雷達等傳感技術作為一種特殊的距離/位移測量手段,能夠解決近程目標的測量問題,因而也被稱為近程雷達。已從軍用領域擴展到民用領域,并在位置測量、人物識別、速度測量、環(huán)境監(jiān)測、位移監(jiān)測等方面得到應用。
相對于其他傳感技術,5.8G雷達傳感技術具有非接觸、抗雨霧粉塵等獨特優(yōu)點,逐漸成為近程目標位移測量領域的一種重要傳感手段。
微波雷達傳感技術多種多樣,根據雷達發(fā)射信號的不同,可以將雷達大致分為兩大類: 單頻雷達、寬帶雷達。單頻雷達的發(fā)射信號為單頻微波連續(xù)波信號(CW) ,也可以稱其為多普勒雷達,適用于目標速度、高精度位移的測量;
寬帶雷達的發(fā)射信號具備一定帶寬,根據雷達發(fā)射信號的差別可以將寬帶雷達劃分為脈沖超寬帶 (IRUWB) 、線性調頻連續(xù)波(FMCW) 、步進頻率連續(xù)波(SFCW) 等幾種,相比于CW雷達,寬帶雷達具備多目標分辨能力,能夠完成多目標的同時測量。
雖然微波雷達是用以測量雷達主機與被測目標之間的距離,但是可以通過多臺主機對同一目標的距離測量,并利用各雷達主機之間的已知空間位置關系、解算出被測目標的空間三維坐標,從而完成目標的空間定位。
由于雷達的發(fā)射信號不同,各雷達系統(tǒng)的測量原理、結構組成均有所差異。CW雷達的系統(tǒng)較簡單,它只需要一個單頻微波源,通過將目標的反射信號與發(fā)射信號進行干涉解調,解調出干涉信號的頻移與相移信息,即可完成目標的速度與位移測量,得到精度較高的測量結果。
IR-UWB 雷達發(fā)射出脈沖寬度較窄的微波脈沖信號,通過測量目標反射信號與發(fā)射信號間的時間差完成目標距離的測量,當目標發(fā)生移動時則可完成目標的位移測量; 當測量多個距離不同的目標時,目標對應回波脈沖的時間將有所不同,在滿足雷達脈沖分辨能力的情況下完成多目標分辨。
FMCW雷達呈周期性地發(fā)出頻率隨時間線性連續(xù)變化的微波信號,將目標反射的回波信號與發(fā)射信號進行混頻處理,得到反應目標距離的差拍信號,根據拍頻的大小完成目標距離的測量; 當測量多個距離不同的目標時,目標對應的拍頻將有所不同,進而完成多目標的分辨。
SFCW雷達與FMCW相類似,不同的是SFCW雷達不是發(fā)射出頻率隨時間線性連續(xù)變化的微波信號,而是發(fā)射頻率隨時間步進增加的微波信號,雷達接收到目標反射的回波信號后,與發(fā)射信號在雷達解調器件中發(fā)生干涉、輸出干涉相位(與CW雷達類似) ,通過對一個周期內所有步進頻率微波的干涉相位進行運算處理,完成目標距離的測量,并根據干涉相位信息完成目標位移測量。
上述4種類型微波雷達都有各自側重的應用研究領域,涉及社會需求的多個方面,也有各自的特點。其中CW雷達在近距離高精度位移測量、生命信號探測方面的研究較多; IR-UWB雷達的研究體現在室內定位、生命信號探測、穿墻探測方面;
FMCW雷達具備速度、距離測量的特點,在智能交通、空間定位、高精度物位測量、目標速度方面均有應用;
SFCW雷達則由于其具備多目標識別、相位高精度位移測量的優(yōu)點,在結構監(jiān)測方面已有應用產品報道。
愛仕凱睿專注于人體存在傳感器的智能控制器綜合解決方案,率先提出“熱釋電+毫米波雷達”綜合解決方案,增加了人體偉東作探測,行動軌跡檢測呼吸與心跳監(jiān)測,解決靜態(tài)人體無法識別,雷達功耗高,熱釋電感應范圍小等多項行業(yè)痛點。
愛仕凱睿的5.8G微波雷達傳感器,利用多普勒原理,通過天線發(fā)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(qū)、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。
該模塊集成了 5.8GHz射頻芯片、天線、電源管理以及MCU,內置算法,應用簡單。
該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(lián)網以及智能照明等領域,特別在家電和衛(wèi)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。
探測范圍:
1)測試距離范圍是以模塊掛高3m、室內環(huán)境測試,測試人員身高170cm,體重65-75kg,行走速度0.5m/s,
2)不同的場景安裝可能會造成范圍變化,以實際測試為準;
3)由于光敏器件的光譜特性,閾值統(tǒng)一在自然光條件下進行測試;
4)此產品適用于安裝高度小于4m場景,大于4m可能會出現無法感應等極端情況
審核編輯 黃宇
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