毫米波雷达的那些知识点——增益、阈值、功耗、窗口、RF 发射功率调整、VCO、LNA
文章目录
- 前言
- 阈值
- 窗口
- 关灯保护
- RF 发射功率调整
- 增益
- 功耗
- VCO、LNA
前言
本人以隔空科技10.525G，AT10LP1T1RDB雷达为例，进行如下雷达基本名词讲解，便于初学者理解。该雷达用于检测动作，不能检测存在。由此雷达入手讲解了增益、阈值、功耗、窗口、RF 发射功率调整、VCO、LNA等名词。
阈值
用于设定雷达参数，当人体（或者其他东西）产生动作，雷达会感应到一定的波形，阈值就是这个波形的最大值，当超过最大值时，就被判定为感应到。
通过调节阈值可以改变雷达检测的灵敏度。阈值越大，越不灵敏，检测距离也就越近，反之，检测距离越远。
窗口
默认取 10 个采样点为一个观察窗口，连续观察 4 个窗口，当其中有 3 个窗口中信号的波动幅度超过阈值时，判断为有感应。
这是雷达感应的判断依据，也就是连续采样10次，形成一幅图，当这10个图中最高点超过设定的阈值之后，就判断有感应，四个窗口中3个以及以上窗口均有感应时，判定雷达有感应。
关灯保护
在雷达检测到之后会输出高电平，使灯点亮，当熄灭之后会让雷达暂时失去感应功能，多为1s。
RF 发射功率调整
RF即电磁频率(RadioFrequency），芯片射频可通过寄存器调节，该雷达可调范围为20dB。有的朋友对dB这个单位概念没有了解，我在这里讲解一下。
dB即分贝，大多数人的认识局限声音，像耳机降噪30dB什么的。在射频领域来说，我们经常遇见的是dB、dBm、dBw。
其实dB就是放大或者衰减倍数的一种表达。对于功率来说，计算公式为dB = 10*lg(A/B)，+3dB的含义是放大两倍，-3dB则表示衰减为二分之一，解释:A/B=2,lg（A/B）=lg2=0.3，而再乘以10之后就是3，也就是+3dB。
而对于电压电流这种来说，计算公式为dB = 20*lg(A/B)。像蓝牙耳机这种降噪30dB其实是接收到信号的功率为原本的三十分之一，并不是原本噪声60dB，现在30dB，现在噪声只有原本一半大这种简单粗暴的想法。
增益
该雷达增益总共分为三级。
一级增益是接收tia（跨阻放大器：是一个电阻，将输入的小电流转化为电压信号，实现信号的放大）。
二级增益是接收到的滤波放大。
第三级增益包含校准数据，一般不修改。
功耗
**一般雷达要长期工作的话都会进入低功耗状态，隔空科技的这款10.525G雷达低功耗仅有几十微安的电流，正常功耗是几十至几百毫安的电流。**在低功耗时会关闭tia、模拟电路还有adc等。
VCO、LNA
雷达中VCO是很重要的一个东西，压控振荡器（voltage-controlled oscillator）本质上是由输入电压（通常为模拟电压）控制的振荡器，关键性能参数是调谐电压、频率范围、本底噪声、相位噪声、输出功率、谐波和负载阻抗。
LNA：（低噪声功率放大器）用于接收电路，因为接收电路中的信噪比通常是很低的，往往信号远小于噪声，通过LNA,接收到的有用的信号放大，同时产生较低的噪音以及失真，LNA的性能和噪声的机理密切相关，因为其内部的器件容易受到噪声影响。