XWR6843 MMWAVE Dispositivo di rilevamento PCB Assemblaggio

Panoramica

Onda millimetrica: Onde elettromagnetiche con una lunghezza d'onda di 1 A 10 I millimetri sono chiamati onde millimetriche. Si trovano nell'intervallo di lunghezze d'onda dove si sovrappongono le microonde e le onde di Far-Infrar, Quindi hanno le caratteristiche di entrambi gli spettri. La teoria e la tecnologia delle onde millimetriche riguardano l'estensione delle microonde alle alte frequenze e lo sviluppo delle onde luminose alle basse frequenze.

Introduzione a mmWave

Definizione

Non esiste una definizione precisa della banda di frequenza delle onde millimetriche. Generalmente, l'onda elettromagnetica nel dominio della frequenza di 30_{300GHz (lunghezza d'onda 1}10mm) si chiama onda millimetrica. Si trova nell'intervallo di lunghezze d'onda in cui le microonde e le onde del lontano infrarosso si sovrappongono, quindi ci sono due tipi di caratteristiche dello spettro. La teoria e la tecnologia delle onde millimetriche riguardano l'estensione delle microonde alle alte frequenze e lo sviluppo delle onde luminose alle basse frequenze.

Sviluppo

A giugno 15, 2020, Liu Yunjie, un accademico dell'Accademia cinese di ingegneria, ha affermato che il Nanjing Network Communication and Security Purple Mountain Laboratory ha sviluppato un chip CMOS ad onda millimetrica a 4 canali completamente integrato.

Caratteristiche delle onde millimetriche

Vantaggi

Larghezza di banda estremamente ampia: Si ritiene generalmente che la gamma di frequenza delle onde millimetriche sia compresa tra 26,5 e 300 GHz, e la larghezza di banda arriva fino a 273,5 GHz. Più di 10 volte l'intera larghezza di banda dalla corrente continua alle microonde. Anche considerando l'assorbimento atmosferico, durante la propagazione nell'atmosfera possono essere utilizzate solo quattro finestre principali, ma la larghezza di banda totale di queste quattro finestre può raggiungere i 135GHz, che è 5 volte la somma delle larghezze di banda delle bande di microonde sottostanti. Ciò è senza dubbio molto interessante nelle risorse di frequenza limitate di oggi.
Fascio stretto: Il raggio delle onde millimetriche è molto più stretto del raggio delle microonde a parità di dimensioni dell'antenna. Per esempio, un'antenna da 12 cm ha un'ampiezza del fascio di 18 gradi a 9.4 GHz, ma solo 1.8 gradi a 94 GHz. Perciò, è possibile distinguere piccoli oggetti più vicini tra loro o osservare più chiaramente i dettagli degli oggetti.
Caratteristiche per tutte le stagioni: Rispetto ai laser, La propagazione delle onde millimetriche è molto meno influenzata dal clima.
Facile miniaturizzazione: Rispetto alle microonde, I componenti delle onde millimetriche hanno dimensioni molto più piccole. Quindi i sistemi MMWAVE sono più facili da miniaturizzare.

Carenze

Attenuazione della propagazione in atmosfera: L'attenuazione della propagazione è grave nell'atmosfera.
Alta precisione di elaborazione: La precisione di elaborazione del dispositivo è elevata.

Caratteristiche di propagazione delle onde millimetriche

Le onde millimetriche hanno un gran numero di applicazioni nei campi di comunicazione, radar, telerilevamento, e astronomia. Al fine di progettare e sviluppare con successo un sistema di onde millimetriche con prestazioni eccellenti, È necessario comprendere le caratteristiche di propagazione atmosferica delle onde millimetriche in diverse condizioni meteorologiche. I fattori che influenzano le caratteristiche di propagazione delle onde millimetriche includono principalmente: assorbimento molecolare (ossigeno, vapore acqueo, ecc.), e l'ambiente (compresa la vegetazione, terra, ostacoli, ecc.). L'effetto combinato di questi fattori causerà attenuare il segnale d'onda millimetro, sparpagliato, Cambia il percorso di polarizzazione e propagazione, e quindi introdurre un nuovo rumore nel sistema di onde millimetriche. Questi fattori influenzeranno notevolmente il funzionamento dei sistemi MMWAVE, Quindi dobbiamo studiare le caratteristiche di propagazione di mmwave in dettaglio.

Panoramica del radar d'onda millimetro

Negli ultimi anni, con la crescente domanda di sistemi di onde millimetriche, La tecnologia delle onde millimetriche ha realizzato importanti scoperte nello sviluppo dei trasmettitori, ricevitori, antenne, e dispositivi a onda millimetrica. Di conseguenza, Il radar a onde millimetriche è entrato in una nuova fase di varie applicazioni.

Caratteristiche del radar a onde millimetriche

Vantaggi principali

Banda di frequenza estremamente ampia: Adatto per varie elaborazioni del segnale a banda larga.
Fascio stretto con buona direttività: Fornisce una risoluzione spaziale estremamente elevata e un'elevata precisione di tracciamento.
Ampia larghezza di banda Doppler: Offre una buona risoluzione Doppler e una precisione di misurazione ad alta velocità.
Basso impatto derivante dai disturbi del terreno: Risultati in buone prestazioni di tracciamento a bassa quota.
Caratteristiche di diffusione sensibile: Migliora la discriminazione multi-bersaglio, le capacità di riconoscimento del bersaglio e la qualità dell'immagine.
Difficile da intercettare: L'emissione a raggio stretto rende difficile l'intercettazione dei nemici con contromisure elettroniche.
Funzione anti-stealth: A causa della riflessione angolare causata da parti irregolari degli aerei stealth, aumentando l'area di riflessione effettiva.
Abilità di penetrazione: Rispetto al laser e agli infrarossi, L'onda millimetrica può penetrare nel fumo, polvere, e nebbia, e operare tutto il giorno.

Limitazioni

Lo svantaggio del radar a onde millimetriche è principalmente influenzato dalla attenuazione e dall'assorbimento atmosferiche, limitare l'attuale intervallo operativo per principalmente all'interno 10 chilometri. Inoltre, Rispetto al radar a microonde, I componenti e le parti del radar a onde millimetriche sono attualmente prodotti in serie a bassa resa. Molti dispositivi devono anche essere ricoperti di oro o argento nella banda di frequenza delle onde millimetriche, aumentando il costo.

Antenne a onde millimetriche

Antenna del corno

Le antenne a corno sono formate ingrandendosi gradualmente ed estendendo l'apertura di una guida d'onda di metallo. Sono ampiamente utilizzati nelle bande d'onda a microonde e millimetro grazie alla loro struttura semplice, banda di frequenza ampia, facile produzione, e comoda regolazione. Le antenne a corno sono anche utilizzate in attrezzatura terapeutica a onde millimetriche.

Antenna microstrip

Antenne microstrip, o antenne stampate, sono stati ampiamente utilizzati nella banda d'onda centimetro e successivamente estesi alla banda d'onda millimetrica. Questa espansione non è una semplice riduzione proporzionale ma rappresenta un nuovo concetto e uno sviluppo. Tuttavia, Le antenne microstrip di onde millimetriche affrontano due problemi chiave: Aumento della perdita di linea di trasmissione e tolleranza dimensionale rigorosa.

Antenna ad onda che perde

Questo tipo di antenna irradia energia dovuta a strutture discontinue quando l'onda elettromagnetica viene trasmessa lungo la struttura aperta.

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