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雷达传感器检测 深圳雷达传感器 红外雷达传感器

飞睿科技FR58L4LA-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。

产品特点：
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

雷达探测范围：
雷达传感器检测 深圳雷达传感器 红外雷达传感器雷达感应距离可以通过 MCU 来配置，其极限感应距离达 12米，实际感应距离可根据需要灵活调节如果使用环境是相对狭窄的空间，那么感应距离和角度会发生相应变化。 

管脚定义：
PIN脚    功能    备注
VCC    模块供电    默认未贴LDO，可用锂电池或干电池直接供电(2.7~4.8V)，如供电电压超过5V需要增加LDO，此时供电VCC为5V~12V
GND    接地PIN    
SDA    I2C接口    
SCL    I2C接口    
OUT    输出信号    输出信号为高低电平
IF    模拟信号输出    IF模拟中频信号输出

雷达传感器检测 深圳雷达传感器 红外雷达传感器技术参数：

参数    最小值    典型值    最大值    单位    备注
发射频率    5725    5800    5875    MHZ    
输入电压    2.8    3.6    4.8    V    如输出宽压，需加LDO
输出高电平        3        V    
输出低电平        0        V    
波束角    60    120            和天线相关
工作电流        68    75    uA    
感应距离    0.1    2.5    12    M    可调
延时时间        2        S    可调
光敏阈值    N/A    N/A    N/A        无光敏
工作温度    -30        85    °C    
存储温度    -50        125    °C    

1.ADAS系统的毫米波雷达。
随着自动驾驶汽车的不断发展，汽车安全是一切发展的前提，也是真正实现自动驾驶的关键。多种传感器需要协同工作，以实现车辆对环境的高精度、低延迟的监测，而毫米波雷达凭借其可靠的性能(如应对恶劣天气条件)，使能汽车的各种功能都得到了保证。这类雷达传感器几乎是目前汽车先进驾驶辅助系统技术的基础。
车用雷达传感元件主要有中、短程雷达传感器，其工作频率分别为24GHz和77GHz/79GHz。24GHz雷达传感器的探测距离在50米左右，距离比较短，主要应用于盲点监测(BSD)、变道辅助(LCA)等。对于77GHz至230m的雷达传感器，其探测距离较远。与24GHz相比，77GHz雷达传感器更高频率、波长更短、系统带宽更宽，从而提高距离和速度测量的精确性和准确性，它主要应用于自动紧急制动(AEB)、汽车自适应巡航控制(ACC)和前向防撞预警(FCW)等。77GHz汽车雷达的应用与汽车自动化程度相对应，随着汽车自动驾驶技术的发展，77GHz汽车雷达传感器的应用需求和应用日益增多。
在77GHz/79GHz频段上的毫米波雷达传感器，由于其信号波长极短，因此其电路性能和一致性极易受多种因素的影响。因此，如何考虑和减少这些因素所带来的影响，保证雷达传感器的性能具有很大的意义。对于雷达传感器的PCB电路来说，需要了解和考虑PCB电路材料的诸多参数以及PCB加工等所带来的一致性影响，以便更好地进行电路材料的选择与设计。
2.线路材料考虑。
车辆雷达传感器检测 深圳雷达传感器 红外雷达传感器雷达传感器在毫米波频段的应用，对电路设计工程师而言，如何选择合适的PCB材料是设计一开始就面临的挑战。在毫米波频带下，由于其波长较小，电路很容易发生色散和产生高次模，在PCB电路材料中，一般考虑选择薄型PCB电路材料，而电路材料的介电常数和损耗随着频率的增加变化很明显，所以需要选择介电常数较高且高频时损耗较小的电路材料。同时，介电常值的选取不宜过大，过大的介电常数将使设计的导体线宽变窄，这不仅增加了导体损耗，而且增加了加工难度。
上述考虑只是毫米波电路设计的起点，对这些因素的考虑才能使电路具有更好的性能特性。但是，要想实现多个相同电路的一致、稳定的电路性能，还要考虑多种材料的其它因素。
2.1符合介电常数。
介电常数(Dk)是电路材料的一项重要指标，也是电路设计者设计的起点。轿车雷达传感器检测 深圳雷达传感器 红外雷达传感器雷达阵列式天线设计中，各种传输线的电路结构尺寸、不同传输线的相位、延时、每一单元天线间距的实现等都是根据材料的介电常数来确定。同一台平板上介电常数的变化会使汽车雷达，尤其是毫米波汽车雷达的收发信号出现一定的相位差，影响其它车辆或行车速度的检测精度，使其定位发生偏差。另外，材料不同批次介电常数的变化也会导致不同毫米波雷达系统产生差异，从而影响系统的一致性。
介电常数(Dk)可分为物质介质的Dk和实际电路所呈现的介电常数。一般我们称物质介质的介电常数为过程Dk，而实际电路表现出来的介电常数称为设计常数。通过对工艺参数的选取，容差控制越小，对减小系统性能的差异及变化有利。但是，为了系统性能的一致性，在电路中呈现的总介电常数(设计Dk)更值得考虑。
2.2铜箔不平整。
人们都知道，所用材料铜箔的表面粗糙度对电路的介电常数有影响。因为铜箔表面粗糙度的存在，使电磁波在电路中的传播变慢，与非常光滑的铜箔表面相比，会产生慢波效应，从而使电路所呈现的介电常数增大。铜箔的表面越粗糙，电路的介电常数就越大，铜箔表面越光滑，电路的介电常数越小。与此同时，即使选择了同一种铜箔，不同厚度的材料对电路介电常数的影响也越大，越薄铜箔表面粗糙度越大。如图4所示，基于RO3003TM材料在同一薄片下，不同材料厚度所表现出的电路介电常数(设计参数)值不同。
大部分PCB基板将压合几种不同形式的铜箔，例如标准电解铜(ElectroDepositedcopper)和反铜(ReverseTreatedcopper)或压延铜(Rolledcopper)。采用电解法，在钛鼓上逐步电解沉积出不同厚度的ED铜，其表面一般比较光滑，但电解液表面较粗糙。RT铜箔也属于电解铜，只是将铜箔的表面与钛鼓面接触，再与基材压合而成。压延铜箔由辊轧机碾压铜片，经连续轧辊挤压，可获得厚度一致、表面光滑的铜箔。
在实际应用过程中，铜箔的表面粗糙度无法保持恒定的状态，铜箔的表面形貌往往呈现出不同的高低起伏，如图5。因而，对任何类型的铜箔，其粗糙度都有一定的变化范围。对射频微波应用而言，Rq或RMS(均方根)值是铜箔粗糙度表征的一种常用方法。Rodgers公司的RO3003TM材料是77GHz汽车雷达传感器检测 深圳雷达传感器 红外雷达传感器毫米波雷达广泛使用的电路材料，用于RO3003TM材料的ED铜箔。结果表明，该方法得到的铜箔表面粗糙度典型RMS值为2.0微米，表面粗糙度变化通常在0.25um左右。铜箔的粗糙度变化越大，其数值也越小。
电路产生的Dk值(Dk)在实际应用中不仅要考虑材料工艺Dk的变化，还要考虑铜箔表面粗糙度变化所引起的影响。而且，通常被多数工程师忽视的电路工艺过程也会导致设计Dk的改变。一般情况下，设计工程师想知道设计Dk值的改变尺寸，为了更精确地设计电路，最好选择多个不同批次的材料，制作和测试多个相同电路，以评估其变化。为更好地解释这一变化，仍选用5milRO3003TM材料，其时间跨度可达4年，并将多批50Ω微带线测试电路制成Dk。如图6所示，5milRO3003TM材料，使用铜箔粗糙度RMS值为2.0um的ED铜箔，77GHz时电路的设计Dk典型值为3.16。改变大约0.126；而使用光滑压延铜的5milRO3003TM材料在77GHz时是电路设计的Dk典型值3.055。变动0.096。进一步证明，加工工艺Dk的容差越小，所用铜箔表面越光滑，设计Dk值越小，最终成品电路的设计Dk值就越小，电路性能一致性也越好。
2.3介电常数随温度变化(TCDk)

线路材料的介电常数是随着温度的变化而变化的，这一参数可以帮助工程师理解电路材料可能发生的性能变化。一般情况下，材料介电常数随着温度的变化而被定义为TCDk，随温度变化的材料性能越稳定。在温度变化时，理想电路材料的TCDk值，可以保持一定的Dk值，TCDk值为0ppm/℃。但是，在实际情况下，Dk值会随电路材质的温度而变化。只有极低TCDk值的电路材料可以考虑具有与温度相一致的材料，通常TCDk的绝对值小于50ppm/℃。在一个特定的应用程序中，一个电路需要承受一个很大的工作温度范围，并需要一直保持稳定的性能---例如应用汽车雷达，这就要求在任何时候都要保持准确的测量精度，并能在不同的工作温度下工作---材料的TCDk参数就是要考虑的重要参数之一。
例如，尽管PTFE具有极高的性能，但同一种树脂系统的两种材料并不具有相同的TCDk特性，但以PTFE为基础的不同电路材料，其TCDk特性可能会有很大差别。某些PTFE电路材料的Dk在温度上有较大的变化，TCDk值在200ppm/℃以上。与此同时，基于PTFE的某些线路板材料也能提供接近理想状态的TCDk特性。图表7对比了不同电路材料的TCDk曲线，在TCDk材料中很明显地发现，TCDk材料的TCDk性能很差；而某些PTFE材料以特殊陶瓷填充，TCDk性能更好。广泛用于77GHz汽车毫米波雷达的RO3003TM材料，其TCDk值为-3ppm/℃。
本文设计了一组实验，对高TCDk材料和RO3003TM材料TCDk值的影响进行了对比。根据设计不同长度的50Ω微带电路，对设计Dk和相位在不同温度下的变化进行了测试。图8显示了RO3003TM材料，因为它的TCDk值很小，所以它的Dk和电路的相位角度在77GHz时几乎没有什么变化。在77GHz频率下，高TCDk材料的Dk变化为0.031,TCDk相变化17度。对于采用高TCDk材料的毫米波雷达传感器，应用于不同温度环境下，极高的差分差和相位变化将严重影响系统的一致性。
2.4材料吸湿。
车用雷达传感器检测 深圳雷达传感器 红外雷达传感器雷达传感器与其它传感器相比，其优点是能在各种恶劣天气条件下全天候工作。所以环境不仅改变了温度，还可以在不同的湿度环境下工作。在电路材料的选择上，设计工程师经常忽视材料的吸湿性，而材料的吸湿性对电路性能和系统的一致性也很重要。低吸湿能减少电路中介电常数和损耗的变化，从而使电路几乎保持相同的电路性能，保证了雷达传感器的定位精度。
Rogers的RO3003TM材料可广泛用于77GHz汽车毫米波雷达，低吸湿也是其重要原因之一。在此也以5milRO3003TM为例，比较了材料吸湿对电路设计Dk和损耗的影响。根据IPC-TM-6502.6.2.1国际标准测定，RO3003TM材料的吸湿率只有0.04%，而与其它材料相比，吸湿率只有0.3%。用不同长度的50Ω微带线对电路进行介电常数Dk和损耗进行测试，发现RO3003TM材料在70GHz频率下的Dk和损耗只有0.005和0.13dB/inch值；而具有0.3%高吸湿率的材料的电路Dk和损耗变化达到0.04dB/inch。这样大的Dk值和损耗的变化自然会导致雷达传感器检测 深圳雷达传感器 红外雷达传感器雷达传感器性能的不一致，从而在实际应用中产生偏差。
2.5玻纤纤维效应
通常在线路材料中加入玻璃布，以增加材料的结构强度，从而帮助提高其机械稳定性。但在电路材料中，玻璃布会影响其介电常数(Dk)随位置的变化。这一Dk的变化是由玻璃布特殊的物理交织结构引起的，它发生在很小的区域，并且呈周期性。这就是说，玻纤编织形在玻璃布上的交叠与开口空隙的小区域的Dk值是不同的，如图10所示。一般来说，玻璃布或玻璃纤维的Dk大约是6，开孔面积的Dk是由材料-树脂体系的Dk值来确定，如3。两束玻璃纤维在彼此重叠时，Dk值处于最大值，在开口处无玻璃纤维存在，此时Dk最小，只有一个Dk处于中间。
含这种玻纤布的材料只在低频段上使用，由于信号波长较长，对电路性能几乎没有影响。在高频毫米波频段上采用这种材料，对电路性能有一定的影响。举一个例子，介电常数Dk为3.0mm厚的电路材料，在77GHz毫米波电路中所设计的50欧姆微带线宽度为12mil。通常，在普通电路材料中，超过12毫安的玻璃布和缝隙的重叠是很常见的。对于实际电路，如图12左所示，当微带线分别位于玻璃纤维束或空隙上面时，由于Dk的不同时点相同设计的不同电路的阻抗有一定的差别，同样，在图11中，即使是在图11右方显示的情况下，Dk也会发生周期变化，导致同一微带线路的阻抗也会发生周期性变化。从而影响电路相位，影响系统的一致性。
正是由于玻璃布带来的这一高频玻纤效应，为了尽量减少这种影响，在考虑77GHz车辆毫米波雷达等材料时，应选用不含玻璃纤维的电路材料。
3.结论。
自驾汽车将是汽车工业未来发展的重点和方向，而毫米波雷达传感器独特的优点，使之成为自动驾驶汽车中不可或缺的重要组成部分，并有助于自动驾驶汽车的发展。PCB电路材料是毫米波雷达传感器的基础，对其稳定介电常数的选取是毫米波雷达传感器设计的起点。但是，要使雷达传感器检测 深圳雷达传感器 红外雷达传感器雷达传感器具有稳定、一致的电路性能，就必须考虑铜箔类型和铜箔表面粗糙度.介电常数随温度的变化.材料的吸湿性.材料中是否含有玻璃布而引起玻纤效应等，这样，保证了传感器对物体和速度的准确检测与定位。