5.8G雷达微波传感器,人体存在感应技术应用,微波感应雷达原理

2021-12-09 1835

5.8G作为一种特殊的距离/位移测量方法,微波雷达等传感技术可以解决近程目标的测量问题,又称近程雷达。它已经从军事领域延伸到了民用领域,应用于定位、人物识别、速度测量、环境监测、位移监测等。与其它传感技术相比,5.8G雷达传感技术具有非接触、防雨雾、防尘等独特优点,已逐渐成为近距离目标位移测量中的重要检测手段。


微波雷达传感技术有多种,根据其发射信号的不同可将其分为两大类:单频雷达、宽带雷达。单频雷达发送的信号是单频微波连续波(CW),也可称为多普勒雷达,用于目标速度,高精确度位移测量;宽带雷达发射信号具有一定带宽,依据不同发射信号的不同,可将宽带雷达分为脉冲超宽带(IRUWB)、线性FMCW(FMCW)、频率连续步进(SFCW)等多种步进,较CW雷达而言,具有较高的分辨率,能同时进行多目标测量。


尽管微波雷达是用来测量雷达主机和被测目标之间的距离,但它却能由多个主机测出同一目标的距离,并利用各雷达主机间的空间位置关系,求解被测目标的空间三维坐标,从而实现对目标的空间定位。因所发信号不同,每种雷达系统的测量原理、结构组成都有差别。CW雷达系统比较简单,仅需一根单频微波源,通过干扰解调目标反射信号和发射信号,解调干涉信号的频移和相移量,就可以完成目标的速度与位移测量,从而获得高精度的测量结果。IR-UWB雷达发射的微波脉冲信号脉宽较窄,利用目标反射和发送信号之间的时间间隔来实现对目标距离的测量;在目标运动时,可以完成对目标位移的测量;在对多个距离不同目标进行测量时,针对目标回声脉冲的响应时间不一样,实现了雷达脉冲分辨率满足脉冲分辨率的多目标分辨。FMCW雷达具有周期发射频率随时间线性、连续变化的特点,该方法通过对目标反射回波信号和发送信号进行混频处理,获得反应目标距离的差拍信号。目标距离的测量是基于拍频的大小,当被测到多个不同距离的目标时,目标的拍频率会不一样,从而实现了多目标的分解。SFCW雷达与FMCW雷达不同,SFCW雷达不是一种发射频率随时间线性、连续变化的微波信号,利用微波信号进行频谱随时间步进式增加,雷达接收到目标反射回波信号,在雷达解调装置中与发送信号发生干涉,并输出干涉相(类似于CW雷达);该方法利用微波步进频率在一个周期内的干涉相,实现了目标距离的测量;基于干涉相信息,实现了位移的目标测量。


以上4类微波雷达均有各自侧重的应用研究领域,涉及到社会需求的多方面,又各有特点。目前对CW雷达在近距离、高精度位移测量、生命信号检测等方面的研究较多,IR-UWB雷达主要体现在室内定位,生活信号检测,穿墙检测方面;FMCW雷达具有速度、测距、智能交通、空间定位、SFCW雷达由于具有多目标识别、相位高精度位移测量等优点,因而具有高精度物位测量、目标速度测量等优点。已有结构监测产品的应用报道。


飞睿科技的FR58L4L8-2020S(A)微波感应传感器,利用多普勒原理,通过天线发射高频电磁波并接收处理反射波,以此判断覆盖范围内物体的移动,给出相应电信号。 广泛应用于感应灯饰、安防、小家电、智慧家庭、自动门控制开关、迎宾器等产品上,以及车库、走廊、楼道、庭院、阳台、洗手间等需要自动感应控制的场所。比红外感应模块感应距离更远角度更广、无死区、透镜和透镜老化问题 不受温度、湿度、气流、灰尘、噪声、亮暗等影响,抗干扰能力强可穿透亚克力、玻璃及薄的非金属材料板载MCU,内嵌多重数字滤波算法,具有更高的抗扰度。由于芯片已集成5.8G微波电路、中频放大电路及信号处理MCU,外围元器件,集成度高且生产一致性好,在保证传感器性能的同时大大减小了整体尺寸。该5.8G微波雷达传感器可用于检测人体存在或移动目标感应等各种场景,包括智能家居、物联网以及智能照明等领域,特别在家电和卫浴市场,可用来实现屏幕唤醒及手势控制等功能,因其具有超高性价比而获得广泛应用。雷达感应距离可以通过MCU来配置,其感应距离达12米,实际感应距离可根据需要灵活调用。