Antena de radar para medir distancias

Estoy trabajando en un proyecto en el que hemos decidido utilizar un radar para medir la distancia de un objeto desde el dispositivo.

He estado usando la placa de evaluación BGT24MTR11 (24 GHz) de Infineon, (Sense2go), que viene con una antena de parche integrada ya incorporada.

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Detectará movimiento a aproximadamente 5 m de la placa.

Sin embargo, necesitamos medir con precisión la distancia de los objetos a aproximadamente 100 m del transmisor y tener un radio de detección requerido de 10°.

Hay problemas en torno a 24 GHz (banda temporal, estaciones astronómicas, etc.), por lo que en realidad podemos pasar a 77 GHz o 79 GHz, pero por el momento me quedo con 24 GHz.

editar Como señaló amablemente Brian Drummond, el módulo sense2go no medirá 100 m, por lo que los 24 GHz no son una opción y sense2go está fuera de la lista.

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El organismo regulador ETSI enumera solo tres frecuencias de radar automotriz, 24, 77 y 79 GHz, http://www.etsi.org/technologies-clusters/technologies/intelligent-transport/automotive-radar . 77GHz parece ser el más popular.

La siguiente placa de evaluación en nuestra lista proviene de Altera. Tiene una frecuencia central de alrededor de 77 GHz. Intenté ponerme en contacto con el proveedor de la antena de demostración, pero no respondieron y los comentarios que he recibido son que, a menos que sea de nivel 1 o un OEM importante, no hablarán con usted.

He estado buscando en vano antenas disponibles comercialmente que funcionen en estas frecuencias.

Algo como el sistema de Delphi sería ideal.

Estoy considerando diseñar la antena usando cst , sin embargo, tengo una experiencia limitada en el diseño de antenas y no hay expertos en diseño de antenas en el equipo.

¿Alguien puede hacer una recomendación para el mejor curso de acción (77 GHz)?

Dada la "ley del radar" de cuarta potencia, debe aumentar (potencia de transmisión * sensibilidad) en (100/5) ** 4, o 160000 veces. No creo que cambiar la antena lo haga.
gracias brian Hay una desconexión en alguna parte, ya que la FAE decía que el chip podría ser capaz de medir objetos a 100 m con una precisión de 30/40 cm. ¿Tal vez necesitamos un mejor receptor/ DSP? Estoy viendo un módulo altera en el nuevo año que definitivamente cumple con las especificaciones, desafortunadamente usa una antena patentada que no se puede comprar. Supongo que la pregunta permanece, parche, cuerno, activo. ¿Cuál sería la mejor solución?
Al menos, si usa una antena de alta ganancia, obtiene su beneficio dos veces, tanto en transmisión como en recepción, pero aún parece un desafío. Espero que la FAE esté en una mejor posición para explicar cómo obtener el rango que reclama que nosotros.
Intente colocar la placa de evaluación en el foco de un plato parabólico pequeño (de 1 a 2 pies).
@BrianDrummond Definitivamente un desafío pero que ha sido conquistado por Delphi. La FAE sugirió ponerse en contacto con algunas empresas como Flann Microwave, lo cual hice, pero aún no tengo comentarios. ¿Alguna sugerencia sobre cómo proceder con 77 GHz, diseñar o comprar?
Si no hay experiencia en diseño de antenas en su equipo, recomendaría comprar. El diseño de antenas no es una tarea trivial para los no iniciados
Especialmente a 77 GHz
@johnnymopo Me encantaría gastar dinero pero desafortunadamente no tengo el presupuesto.
Nunca trabajé con frecuencias tan altas. Trabajé en una empresa que diseñó el radar FMCW y el radar multimodo. Creo que querrás un reflector parabólico. En el foco, colocaría una antena tipo bocina de 77 GHz (la apertura apuntaría hacia atrás en el centro del reflector). Con suerte, su presupuesto le permitirá comprar una bocina de 77 GHz.
¿Hay un requisito de ancho de banda? ¿Por qué >= 24 GHz?
@johnnymopo Es radar automotriz, en Europa se rige por ETSI etsi.org/technologies-clusters/technologies/… Además, de interés etsi.org/deliver/etsi_en/302200_302299/30226401/01.01.01_30/… Ciertas bandas están restringidas, etc. probablemente también esté relacionado con el perfil de absorción electromagnética.
Ah, no, entiendo por qué existen 24 y 77, asumí que solo estabas usando el equipo para otra cosa. ¿A qué antena se refieren en el enlace altera? En realidad no vi una referencia a una antena específica
@johnnymopo Tuve que hablar con la FAE para obtener detalles. Utilizaron una antena delphi como parte del sistema de evaluación.
Para diseñar la antena necesito saber cómo se conectará con el módulo de radar. No pude encontrar ninguna especificación del módulo ALTERA. Para calcular la ganancia de antena necesaria es necesario. ¿Tiene alguna restricción en la dimensión? Es posible el reflector parche, bocina o parabólico. Tienes que encontrar la compañía adecuada para hacerlo.

Respuestas (2)

A 77 GHz, las tolerancias para el diseño de "antenas" son tan pequeñas que se necesitaría un diseñador de antenas con mucha experiencia para diseñar una antena de este tipo. Que en realidad es una guía de ondas, no una antena en el término tradicional.

Quédese con los sistemas de antena disponibles en el mercado: o coloque toda la placa en la posición focal de un plato parabólico como se sugiere en los comentarios.

las antenas de matriz de fase parecen ser la norma en esta frecuencia: intechopen.com/source/html/49859/media/fig1.png En mi investigación hasta la fecha, no se han utilizado parabólicas.

Publicación anterior, pero pensé en ofrecer una respuesta actualizada. Recomiendo revisar el SoC de radar IWR y AWR FMCW de 77 GHz de Texas Instruments.

http://www.ti.com/sensing-products/mmwave/overview.html

Los kits EVM de estilo Boosterpack incluyen todos los archivos de diseño, esquemas y listas de materiales. También se incluye un software de demostración que proporciona una estimación sencilla del alcance, la velocidad y el ángulo de llegada. Estos son ejemplos de antenas en funcionamiento de 76-81 GHz, así como líneas de transmisión GCPW y BGA a la línea de transmisión para comenzar.

http://www.ti.com/tool/iwr1443boost

http://www.ti.com/tool/iwr1642boost

Antena de radar para medir distancias
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