평면 패치 안테나가 통합 된 X 대역 레이더 모듈의 지향성을 향상시킬 수 있습니까?


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필요할 경우 제공되는 세부 사항.

나는 Arduino (그리고 결국 ATMEGA * 칩과 안전 친구)에 의해 구동되는 원격 근접 센서로 계속 고민하고 있으며 지금까지 꽤 좋은 프로토 타입을 가지고 있습니다. PIR 모듈과 마찬가지로 모션을 포착하고 동일한 신호를 보내며 Arduino는 5V 솔레노이드를 통해 기계적 노킹으로 변합니다. PIR 모듈은 절연 유리 뒤에서 작동하지 않으며 (예상 적으로) 외부 장치로 만들려면 현재 투자하려는 것보다 더 많은 작업 (및 배터리의 전원 관리)이 필요합니다.

작업을 단순화하기 위해 x- 밴드 레이더 모듈을 사용하여 실내를 유지하고 비바람에 견디지 않도록했습니다. 움직임을 감지하기 위해 벽돌 벽을 통해 전자 레인지 장치를 가리 키는 매력은 상당히 강력했습니다. :-) 이 시차 모듈 ( 데이터 시트 )을 사용하고 있습니다.

문제는 감도 포트가 완전히 내려져 있어도 안테나 쪽을 비롯해 장치가 뒤쪽으로 움직이는 것입니다. 데이터 시트를보고 (그리고 해당 필드를 나타내는 그래픽을보고-용어를 알지 못함) 예상되는 것처럼 보입니다. 그러나 나는 그것을 전방으로 향한 빔 (장치에 상대적으로)에 집중 시켜서 외부를 조준 할 수 있습니다.

나는 어떤 종류의 도파관이 필요하다고 생각하지만 금속 (알루미늄 호일, 컷 코크스 캔 및 1950 년대의 원추형 펜던트 램프로 천장 선풍기로 교체)을 차단하려는 모든 시도는 실패했습니다. 모듈은 계속해서 뒤로 이동합니다. 나는 실제로 그것을 막을 수 있는지 확인하기 위해 모든 것을 알루미늄 프로젝트 인클로저에 넣었습니다. 어쨌든 인클로저를 똑바로 통과하고 움직임을 포착하는 것처럼 보입니다. 이것은 예기치 않은 일이었습니다. 간섭이 의심되었지만 탐지는 실제 움직임과 만 일치합니다.

그래서 : 무엇이 좋은 도파관을 만드는가? 여러분은 펄스 도플러 레이더를 동작 감지를 위해 상당히 좁은 빔에 집중시키는 문제에 어떻게 접근 할 것입니까? 제공 할 수있는 통찰력에 감사드립니다. 더 구체적으로 설명하거나 위의 내용을 명확하게 설명하겠습니다.

참고 : 주제가 더 구체적 일 수는 있지만 이것이 첫 번째 전자 프로젝트이며 혼란스럽지 않은 것보다는 모호합니다. :-}

간섭 부록 :

  • 나는 어떤 종류의 간섭이 발생하지 않는다고 여전히 확신하지 못한다. 오실로스코프 (아직)가 없으므로이 이론을 테스트하는 방법을 잘 모르겠습니다.

  • 이 스레드 는 내 접근 방식에 결함이 있음을 암시하는 것 같습니다. 분명히 모듈의 상태는 노이즈 및 시간 임계 값이있는 아날로그 핀에서 읽어야합니다. 디지털 핀 HIGH / LOW에서 읽었습니다.


훨씬 더 나은 주제를위한 DrFriedParts에 감사드립니다. :-)
Joshua Nozzi

답변:


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패치 평면 안테나

문제의 안테나를 패치 평면 (또는 평면 패치) 안테나라고하며, 그 뒤에 참조 평면이있는 패치 안테나입니다. 여기에서 볼 수 있습니다 (모퉁이 근처의 네 개의 밝은 녹색 사각형).

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

데이터 시트에 따르면 방향성은 다음과 같습니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

감지 능력이 뒤 떨어지면 동일한 수준에 있다고 가정하면 약 63 배 더 약합니다. 당신이 같은 수준에 있지 않다면, 그것은 약 250 배 더 약합니다.

그래서 ... 아마도 당신은 그것을 높이 올려 놓고 아래쪽으로 기울입니다. 또한 감지 범위를 제어하는 ​​데 도움이됩니다.

또한 반사를 피하고 피해야합니다. RF는 EM (빛과 같음)이며 튀어 나옵니다! ... 특히 금속 및 액체 전해액 (염수와 같은).

반사판

도파로는 도움이되지 않습니다. 여기에 필요한 것은 리플렉터입니다. 나는 당신이 전에 위성 접시를 본 적이 있다고 확신합니다. 목적은 백 로브를 앞으로 향하게 초점을 맞추고 사이드 로브를 줄이는 것입니다 (예 : 지향성 향상).

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

하나를 디자인하는 것은 여기서 대답 할 것의 범위를 벗어납니다. 리플렉터 접근 방식으로 진행하기로 선택한 경우보다 구체적인 질문 인 @reference me로 다시 문의하면 더 자세히 답변하겠습니다.

초기 검색 량 접근

실제로, 나는 ARIA (Arangle of Arrival-Assisted Relative Interferometry)라고하는 이러한 시나리오를 처리하도록 특별히 설계된 RADAR 아키텍처를 발명했으며이 주제에 대한 몇 가지 학술 논문을 작성했습니다 ( [A] , [B] , [C] 등). 완전한 구현은 아마도 당신을 넘어서고 (응용 프로그램에 대한 과도한) 아마도 기본 아이디어입니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

여러 모듈을 부분적으로 겹치게 하고 탐지 범위를 연관시켜 관심 영역을 벗어난 대상을 거부 할 수 있습니다 . 이런 식으로 멋진 초점 감지 영역을 만들 수 있습니다. ARI에서 해당 교차 영역을 초기 검색 량 (ISV)이라고합니다.

결론적으로...

행운을 빕니다! 깔끔한 프로젝트.

빠른 메모 (@AndrejaKo 감사합니다!) :

이전에 게시하지 않은 질문에서 누군가 @를 사용하여 나를 참조하면 알림을받지 않습니다. 더 나은 옵션은 참조를 여기에 배치하거나 @를 채팅에 사용하는 것입니다.


감사합니다. Google에 도움이됩니다. 문제가 예상보다 조금 더 복잡하다는 것을 알지만 적어도 검색 할 적절한 용어가 있습니다.
Joshua Nozzi

아 전자기의 기쁨 ... ;-)
DrFriedParts

약간 질투하는 커리어 소프트웨어 엔지니어로서, 저는 새로운 주제 / 취미로 거의 완전히 상실한 것을 즐기고 있습니다 . 내 점령을 배우고 유지하기에 충분합니다.
Joshua Nozzi

@DrFriedParts 이전에 게시하지 않은 질문에서 누군가 @를 사용하여 나를 참조하면 알림을받지 않습니다. 더 나은 옵션은 참조를 여기에 배치하거나 @를 채팅에 사용하는 것입니다.
AndrejaKo

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안테나 자체의 리어 / 사이드 로브는 문제가되지 않을 가능성이 높습니다. 메인 로브의 모든 물체는 마이크로파 에너지를 반사 / 산란시켜 안테나 뒤의 영역으로 리디렉션 할 수 있습니다.

당신은 당신이 벽돌 벽을 통해 전자 레인지를 보내고 있다고 말합니다. 벽돌의 유전 특성은 공기의 특성과 매우 다르며 (벽 스터드, 못 / 나사, 와이어 및 / 또는 파이프 등은 언급 할 수 없음)이 임피던스 불연속성 다음과 같이 벽돌에 영향을 미치는 일부 에너지를 반영합니다. 프리즘의 유리 표면은 빛을 반사하고 굴절시킵니다.


고마워요 현재, 그것은 벽을 직접 향하지 않고 저를 겨냥한 바탕 화면에 있습니다. 내 창문 (유리 부분 만)을 겨냥하더라도 여전히 뒤에서 움직임을 감지합니다. 나는 PIR보다 더 나은 마우스 트랩을 만들 것이라고 생각했지만 신호 분산을 고려하지 않았다는 것을 인정합니다.
Joshua Nozzi

추가 : 노이즈 필터링과 관련하여 찾은 링크가 여전히 좋은 트랙입니까?
Joshua Nozzi

메인 로브의 빔 폭은 120도 정도이므로 창문에 매우 가까이 있지 않으면 창문이 장착 된 벽을 막아 에너지가 다시 반사되는 것을 막을 수는 없습니다.
Dave Tweed 님이

그래서 이것은 내가 의도 한 목적 (재산의 위치를 ​​겨냥한 모션 감지 트립 와이어)에 대한 이동이 거의없는 것처럼 보입니다. "벽을 통해 감지! 유니콘을 감지!" ;-)
Joshua Nozzi

@Joshua-작동 할 수 있습니다. 본질적으로 매우 선택적이지 않습니다. 모션을 광범위하게 보지 않고 대상을 현지화하려면 RADAR 시스템 영역에 착륙해야합니다. 지향성을 개선하기위한 많은 기술이 있지만 모듈에 내장 된 안테나를 조정하는 것 이상을 수행해야합니다. 실제로는 안테나를 엉망으로 만들고 오탐으로 살 수 있는지 확인하는 것이 좋습니다. . 소프트웨어 경험이 많으므로 다양한 소프트 필터링 전략을 시도하십시오. 당신이 야심 찬 경우에 대비하여 내 답변에 더 많은 아이디어를 추가했습니다.
DrFriedParts
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