PCB資訊 - 24GHz雷達感測器的原理及應用

24GHz雷達感測器是感測器的一種。

24GHz雷達感測器能通過發射與接收頻率為24.125GHz左右的微波來感應物體的存在，運動速度，靜止距離，物體所處角度等，採用平面微帶天線科技，具有體積小.集成化程度高.感應靈敏等特點。 24GHz雷達感測器是一種可以將微波回波訊號轉換為一種電信號的轉換裝置，是雷達測速儀，水位計，汽車ACC輔助巡航系統，自動門感應器等的覈心晶片。

雷達是利用電磁波探測目標的電子設備，其工作原理可簡述為：發射電磁波對目標進行照射並接收其回波，由此獲得目標至電磁波發射點的距離、距離變化率（徑向速度）、方位、高度等資訊。

現時常用的雷達工作頻段有：10.525GHz——X波段，24 GHz——K波段，35 GHz——Ka波段，77 GHz——V波段。 其中，24GHz是一個ISM規定的全球通用的一個雷達工作頻段，在此頻段上工作時干擾較小。

雷達有多種分類管道：

按輻射源種類可分為：有源雷達、無源雷達。

按平臺可分為； 地面雷達、艦載雷達、機載雷達、星載雷達等。

按照波形可分為：脈衝雷達和連續波雷達。

按工作波長波段可分：米波雷達、分米波雷達、釐米波雷達和毫米波雷達等。

按掃描管道可分為：機械掃描雷達和電掃描雷達。 等等。

24GHz雷達感測器PCB

24GHz雷達感測器的原理

1、CW多普勒雷達感測器

將24GHz選為發射頻率，利用發送與接收訊號的頻率差，通過公式計算出物體運動的速度。 經過參攷訊號與回波訊號的混頻，雙通道感測器輸出兩個頻率幅度相同，相位差為90°的中頻訊號IF1和IF2，根據90°相位引導的訊號類型，可識別物體的運動方向（遠離或靠近）

2、FMCW雷達感測器

如果要量測一個參數【距離】，如靜態物體到感測器的距離，那麼選用線性昇坡或降坡作為發射頻率的時間相關函數就足够了，並定期重複這些坡，以期得到可能的平均值。 根據延遲效應的計算公式可以得到物體的距離。

24GHz雷達感測器的應用

1、交通監測

A：交通監控：車輛流量，車輛分類，速度監控（警用雷達）

B：距離量測：停車幫助，起停巡航，ACC盲點檢測，防撞控制，變道輔助系統

C：火車運用：鐵路障礙檢測，站臺監控，調車幫助，速度測試

D：軌道車輛：導航

F：智慧駕駛

2、物體探測

A：開門裝置

B：衛生設施：水龍頭，小便池

C：內部和外部侵入報警，安防管理

D：智慧照明

E：計數裝置

3、運動應用

24GHZ雷達感測器

24GHZ雷達感測器

A：跑步，滑雪，衝浪等運動中測距，測速

B：球類測速

4、工業應用

A：液位測量

B：流速量測

C：泥漿密度量測

D：傳送帶監控

E：機器人

24GHz微波雷達感測器廣泛應用於車輛主動安全、智慧交通、安全防範與防護、工業應用和無人機防撞等領域。 另一方面，雷達感測器需要覆蓋合適的區域。 廠商常用的24GHz接收天線模式包括微帶陣列接收天線、喇叭接收天線、介質基板集成波導接收天線（SIW）和透鏡接收天線。 考慮到雷達感測器尺寸和製造問題，商業領域最流行的接收天線是微帶接收天線。 微帶接收天線印在高頻PCB。 借助成熟的PCB加工技術，雷達感測器廠商可以極大地降低成本。