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日志

都来说毫米波:什么是毫米波?毫米波能做些什么---

已有 23 次阅读2019-4-18 15:05

       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:

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。
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



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
[size=1.3em]采用单芯片毫米波传感器实现前沿的智能自主
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汽车 (AWR) 毫米波传感器




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