Cảm biến rađa hoàn toàn tự động đầu tiên của Infineon

Công nghệ 25/01/2021 - 16:53

BGT60LTR11AIP mới là giải pháp rađa trọn gói, kích cỡ nhỏ gọn, tiết kiệm thời gian và chi phí được phát triển bởi Infineon Technologies AG.

Cảm biến rađa hoàn toàn tự động đầu tiên của Infineon - ảnh 1

Mức độ tích hợp cao của rađa này khắc phục được tính phức tạp trong thiết kế ăng-ten, kiến thức về tần số vô tuyến và xử lý tín hiệu rađa ở phía người dùng

Đây là giải pháp rađa tự động mới nhất do Infineon Technologies AG phát triển, được bổ sung tính năng thông minh vào các ứng dụng cảm biến chuyển động truyền thống như điều khiển hệ thống chiếu sáng, mở cửa tự động hoặc cảnh báo an ninh. Cảm biến này cũng có thể được tích hợp vào các hệ thống như máy tính xách tay, máy tính bảng, TV, loa,… để “đánh thức” các thiết bị này dựa trên tính năng phát hiện chuyển động (hay đúng hơn là hướng chuyển động). Cảm biến này cũng có thể chuyển các thiết bị vào chế độ “ngủ” hoặc tự động khóa khi không phát hiện chuyển động trong một khoảng thời gian xác định. Đây là tính năng tiết kiệm điện thông minh cho thiết bị, đồng thời cũng giúp loại bỏ thao tác kích hoạt hệ thống bằng từ khóa.
Cảm biến rađa hoàn toàn tự động đầu tiên của Infineon - ảnh 2

Ứng dụng cảm biến chuyển động truyền thống ngày càng trở nên thông minh

Với khả năng hoạt động xuyên vật liệu phi kim, các cảm biến rađa có thể được lắp đặt ẩn bên trong sản phẩm cuối. Nhờ vậy cảm biến này cho phép tích hợp liền mạch công nghệ rađa vào cuộc sống hàng ngày của chúng ta.
 
 
Hãy cùng xem xét sản phẩm kỹ hơn.

BGT60LTR11AIP là giải pháp cảm biến chuyển động dễ sử dụng

Đây là sản phẩm cảm biến chuyển động vi sóng tích hợp hoàn toàn các bộ phận phát hiện chuyển động, hướng chuyển động và Ăng-ten theo gói. Máy trạng thái cho phép vận hành thiết bị mà không cần bất kỳ bộ vi điều khiển bên ngoài nào. Ở chế độ tự động này, máy có thể phát hiện mục tiêu là con người ở khoảng cách lên đến 5m với mức tiêu thụ điện năng thấp dưới 5mW.
Với chế độ hoàn toàn tự động, BGT60LTR11AIP cho phép sử dụng rađa theo cách đơn giản chưa từng có. Hai bộ dò tích hợp cung cấp hai tín hiệu đầu ra kỹ thuật số – một tín hiệu biểu thị chuyển động và tín hiệu còn lại biểu thị hướng chuyển động (đến gần hoặc rời khỏi) của đối tượng là con người.
Mạch tích hợp đơn tinh thể cho vi ba (MMIC) kích cỡ nhỏ 3,3 x 6,7 x 0,56 mm³ bao gồm các ăng-ten tích hợp bên trong gói laminate 2 lớp, giúp loại bỏ thiết kế ăng-ten phức tạp ở phía người dùng. Đặc tính này cũng cho phép khách hàng sử dụng vật liệu FR4 tiêu chuẩn cho thiết kế bảng mạch in của họ cùng với MMIC này.
Cảm biến rađa hoàn toàn tự động đầu tiên của Infineon - ảnh 3

Bảng mạch cung cấp hệ mạch hỗ trợ cho vi mạch MMIC BGT60LTR11AIP

Hình mô tả một PCB có MMIC BGT60LTR11AIP sử dụng hệ mạch hỗ trợ tối thiểu: bộ điều chỉnh điện áp tạp âm thấp, nguồn bộ dao động tinh thể 38,4 MHz và các tụ điện ngoài. Hai đèn LED chiếu sáng đầu ra của cảm biến rađa: Đèn LED màu xanh lục sáng lên khi phát hiện mục tiêu, đèn LED màu đỏ biểu thị hướng chuyển động của mục tiêu.
Giải pháp “tất cả trong một” này cho phép tạo nguyên mẫu nhanh, tích hợp hệ thống đơn giản, cũng như đánh giá ban đầu đặc tính của sản phẩm.

BGT60LTR11AIP được thiết kế để vận hành rađa Doppler công suất thấp

Gói chip bao gồm một ăng-ten phát và một ăng-ten thu sóng rộng cho vùng phủ sóng tối đa với Độ rộng sóng nửa công suất (Half Power Beam Width) ngang và dọc là 80°.
Bộ dao động điều khiển bằng điện áp (VCO) tích hợp tạo tín hiệu tần số cao, ổn định bằng một vòng khóa pha. Phần truyền phát bao gồm một bộ khuếch đại công suất trung bình có công suất đầu ra có thể định cấu hình. Công suất đầu ra này có thể được kiểm soát thông qua giao diện ngoại vi nối tiếp. Bộ tách sóng công suất tích hợp giám sát công suất truyền phát.

Các trạng thái bốn cho phép nhiều bậc tự do

MMIC có bốn chốt đầu vào trạng thái bốn (QS1-4) mang lại sự linh hoạt cho các thông số hiệu suất ngay cả khi đang chạy ở chế độ tự động.
Đối với những người sử dụng rađa có kinh nghiệm, MMIC cũng hỗ trợ chế độ bán tự động và SPI bằng cách thay đổi chế độ hoạt động với chốt QS1. Trong các chế độ này, dữ liệu thô của rađa có thể được trích xuất từ BGT60LTR11AIP để xử lý tín hiệu trên máy tính hoặc bộ vi điều khiển ngoài (MCU). Có thể sử dụng dữ liệu rađa được lấy mẫu này để phát triển các thuật toán tùy chỉnh.
Hộp công cụ của Infineon hỗ trợ nền tảng này với phần mềm trình diễn và giao diện người dùng đồ họa rađa để hiển thị và phân tích dữ liệu thu được trong các miền thời gian và tần số.
Các tính năng của hộp công cụ giúp giải pháp rađa cỡ nhỏ này trở thành một giải pháp thay thế thông minh và hiệu quả về chi phí, lý tưởng cho các cảm biến PIR thông thường trong các ứng dụng tiêu thụ điện năng thấp hoặc sử dụng pin.
Thông tin chi tiết về sản phẩm có thể xem tại
https://www.infineon.com/cms/en/product/evaluation-boards/demo-bgt60ltr11aip/