Сборка печатной платы для датчика XWR6843 mmWave

Миллиметровая волна: электромагнитные волны с длиной волны от 1 до 10 миллиметров называются миллиметровыми волнами. Они расположены в диапазоне длин волн, где перекрываются микроволны и волны дальнего инфракрасного диапазона, поэтому они обладают характеристиками обоих спектров. Теория и технология миллиметровых волн — это распространение микроволн на высокие частоты и развитие световых волн на низкие частоты.

15 июня 2020 года Лю Юньцзе, академик Китайской инженерной академии, заявил, что Нанкинская лаборатория сетевых коммуникаций и безопасности Purple Mountain разработала полностью интегрированный 4-канальный чип с фазированной решеткой миллиметрового диапазона CMOS.

Введение в миллиметровые волны

Точного определения полосы частот миллиметровых волн нет. Обычно электромагнитная волна в диапазоне частот 30~300 GHz (длина волны 1~10mm) называется миллиметровой волной. Он расположен в диапазоне длин волн, где перекрываются микроволновые и дальние инфракрасные волны, поэтому существует два вида характеристик спектра. Теория и технология миллиметровых волн — это распространение микроволн на высокие частоты и развитие световых волн на низкие частоты.

Характеристики миллиметровых волн

По сравнению со световыми волнами миллиметровые волны имеют меньшее затухание при распространении через атмосферное окно (при распространении миллиметровых и субмиллиметровых волн в атмосфере некоторое затухание за счет резонансного поглощения молекул газа минимально), и подвержены влиянию естественного света, а влияние источника теплового излучения невелико.

Преимущество:

• Чрезвычайно широкая полоса пропускания. Обычно считается, что диапазон частот миллиметровых волн составляет 26,5-300 GHz, а ширина полосы достигает 273,5 GHz. Более чем в 10 раз превышает полную полосу пропускания от постоянного тока до микроволнового. Даже с учетом атмосферного поглощения при распространении в атмосфере можно использовать только четыре основных окна, но общая ширина полосы этих четырех окон может достигать 135 GHz, что в 5 раз больше суммы полос частот нижележащих микроволновых диапазонов. Это, несомненно, очень привлекательно при сегодняшних ограниченных частотных ресурсах.

• Луч узкий. Луч миллиметрового диапазона намного уже микроволнового луча при том же размере антенны. Например, антенна диаметром 12cm имеет ширину луча 18 градусов на частоте 9,4 GHz и только 1,8 градуса на частоте 94 GHz. Таким образом, можно различать мелкие объекты, расположенные ближе друг к другу, или более четко наблюдать детали объектов.

• По сравнению с лазерами распространение миллиметровых волн гораздо меньше зависит от климата, и его можно считать всепогодным.

• По сравнению с микроволнами компоненты миллиметровых волн намного меньше по размеру. Таким образом, системы mmWave легче миниатюризировать.

Недостаток:

• Затухание при распространении в атмосфере серьезно.

• Высокая точность обработки устройства.

Характеристики распространения миллиметровых волн

Миллиметровые волны имеют большое количество применений в области связи, радиолокации, дистанционного зондирования и астрономии. Чтобы успешно спроектировать и разработать систему миллиметрового диапазона с отличными характеристиками, необходимо понимать характеристики распространения миллиметрового диапазона в атмосфере при различных метеорологических условиях. Факторы, влияющие на характеристики распространения миллиметровых волн, в основном включают: молекулярное поглощение (кислород, водяной пар и т. д.) и окружающую среду (включая растительность, землю, препятствия и т. д.),

совместное воздействие этих факторов приведет к ослаблению, рассеянию сигнала миллиметрового диапазона, изменению поляризации и пути распространения, а затем внесет новый шум в систему миллиметрового диапазона. Факторы будут сильно влиять на работу систем mmWave, поэтому мы должны подробно изучить характеристики распространения mmWave.

Радар миллиметрового диапазона

В последние годы, с ростом спроса на системы миллиметрового диапазона, технология миллиметрового диапазона сделала большой прорыв в разработке передатчиков, приемников, антенн и устройств миллиметрового диапазона.

и радар миллиметрового диапазона вступил в новую стадию различных применений.

С 1980-х годов в связи с увеличением спроса на радары миллиметрового диапазона наблюдается всплеск развития радаров миллиметрового диапазона, который зависит от следующих характеристик радаров миллиметрового диапазона:

① Чрезвычайно широкая полоса частот, подходящая для обработки различных широкополосных сигналов;

② Узкий луч может быть получен при небольшой апертуре антенны с хорошей направленностью, чрезвычайно высоким пространственным разрешением и высокой точностью отслеживания;

③Широкая доплеровская полоса пропускания, явный доплеровский эффект, хорошее доплеровское разрешение, высокая точность измерения скорости;

④Влияние помех от земли и эффектов многолучевости незначительно, а эффективность отслеживания на малых высотах хорошая;

⑤ Характеристики рассеяния миллиметровых волн чувствительны к деталям формы цели, поэтому они могут улучшить способность и качество изображения при различении нескольких целей и распознавании целей;

⑥Поскольку радар миллиметрового диапазона излучает узким лучом, противнику трудно его перехватить средствами радиоэлектронного противодействия;

⑦В настоящее время частотный диапазон малозаметных самолетов-невидимок и других мишеней ограничен 1~20 GHz, и поскольку неровности, такие как тело, более очевидны, чем миллиметровые волны, эти неровности вызывают угловое отражение, тем самым увеличивая эффективную площадь отражения. , поэтому радар миллиметрового диапазона имеет определенную анти-стелс-функцию;

⑧По сравнению с лазером и инфракрасным излучением, миллиметровые волны не обладают таким высоким разрешением, как последние, но обладают способностью проникать сквозь дым, пыль и туман и могут работать круглосуточно.

Недостатком радара миллиметрового диапазона в основном является ослабление и поглощение в атмосфере, а текущий рабочий диапазон в основном ограничен 10 километрами. Кроме того, по сравнению с микроволновым радаром компоненты и части радара миллиметрового диапазона в настоящее время производятся серийно с низким выходом продукции. Кроме того, многие устройства должны быть покрыты золотом или серебром в диапазоне частот миллиметровых волн, поэтому стоимость устройства относительно высока.

Антенна миллиметрового диапазона

①Рупорная антенна

Общий раскрывающийся волновод пирамидального рупора может излучать электромагнитные волны, но из-за малой апертуры эффективность излучения и коэффициент усиления невысоки. Если отверстие металлического волновода постепенно расширять и расширять, образуется рупорная антенна. Рупорные антенны получили широкое распространение в диапазонах СВЧ и миллиметровых волн благодаря простоте конструкции, широкой полосе частот, простоте изготовления и удобной настройке. Он также широко используется в терапевтическом оборудовании миллиметрового диапазона.

②Микрополосковая антенна

Микрополосковые антенны или печатные антенны сначала широко применялись в сантиметровом диапазоне волн, а затем были распространены на миллиметровый диапазон волн. Такое расширение не уменьшено пропорционально длине волны, это не полная имитация, а новая концепция и новая разработка.

Однако у микрополосковых антенн миллиметрового диапазона есть две ключевые проблемы. Во-первых, потери в линии передачи становятся больше, а во-вторых, допуск на размеры становится очень строгим.

③Антенна с утечкой волны

Этот тип антенны излучает энергию из-за некоторых прерывистых структур, когда электромагнитная волна передается вдоль открытой структуры, поэтому ее называют антенной с вытекающей волной.

Kingford предоставляет услуги по сборке печатных плат датчиков XWR6843 mmWave. Это универсальный завод по сборке печатных плат с большим опытом работы в отрасли. Добро пожаловать на запрос.