雷達，一種利用電磁波探測目標物體的位置、速度和其他特征的技術(shù)。根據(jù)工作頻率和波段的不同，有如下種類的雷達。
下文就其中毫米波雷達技術(shù)原理、毫米波雷達技術(shù)應用、毫米波雷達模塊優(yōu)略勢和毫米波雷達模塊產(chǎn)品做詳細介紹。
毫米波雷達是一種利用毫米波段電磁波（頻率范圍為30GHz到300GHz，波長為1毫米到10毫米）進行探測和測量的技術(shù)。
如下圖為雷達的主要構(gòu)成部分。
圖1
雷達主要構(gòu)成
①天線：用于接收和發(fā)送毫米波信號。需要注意天線的設(shè)計，直接影響了雷達系統(tǒng)的性能。
②發(fā)射機：用于生成和發(fā)射毫米波信號。發(fā)射機中一般還包含信號發(fā)生器和功率放大器等組件。
③射頻收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)：用于切換雷達系統(tǒng)收發(fā)狀態(tài)的切換。
④接收機：接收和處理反射回來的毫米波信號。其中一般還包括低噪放大器（LNA）、混頻器和模數(shù)轉(zhuǎn)化器（ADC）等組件。
⑤信號處理單元：主要工作為，對接收到的信號進行數(shù)據(jù)處理和分析、包括數(shù)字信號濾波、數(shù)據(jù)解調(diào)和目標檢測等，同時將處理好的數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示器。
⑥顯示器：主要是對數(shù)據(jù)進行圖形展示等。
如下圖為整個毫米波雷達的工作流程。
圖2
①發(fā)射信號：雷達系統(tǒng)首先發(fā)出毫米波信號。
②信號傳播：信號傳播過程，在毫米波信號遇到目標物體時會發(fā)生反射、散射或折射等現(xiàn)象。
③接收信號：雷達系統(tǒng)天線捕捉反射回來的毫米波信號，并將相應信號發(fā)射到接收機進行信號的處理。
④信號處理：接收機對接收信號進行處理，計算信號的時間延遲、信號強度和相位變化，確定目標物體的距離、速度和形狀等信息。
⑤控制顯示：處理后的數(shù)據(jù)通過控制與顯示單元展示給終端用戶，提供相應的圖像數(shù)據(jù)等。
總的來說，毫米波雷達系統(tǒng)由發(fā)射機發(fā)起，經(jīng)天線發(fā)出信號，信號遇到目標物體后部分信號反射回來由雷達天線捕捉到，將捕捉到的數(shù)據(jù)反饋給接收機，再到信號處理單元進行數(shù)據(jù)處理，最終由顯示終端呈現(xiàn)出來。
與傳統(tǒng)的微波雷達相比，毫米波雷達具有更高的頻率和更短的波長，因此能夠提供更高的分辨率和更精準的探測能力。這使得毫米波雷達模塊在各種應用中都表現(xiàn)出色，包括自動駕駛、工業(yè)自動化、安防監(jiān)控和健康監(jiān)測等領(lǐng)域。
①自動駕駛：毫米波雷達在自動駕駛汽車中用于檢測前方障礙物、車輛和行人，實現(xiàn)實時的車距測量和防碰撞預警。
②工業(yè)自動化：在工業(yè)生產(chǎn)中，毫米波雷達用于監(jiān)控生產(chǎn)線上的物體位置和移動狀態(tài)，提高生產(chǎn)效率和安全性。
③安防監(jiān)控：可用于檢測和跟蹤入侵者，提供高精度的周界防護和安全監(jiān)控。
④健康監(jiān)測：能夠用于人體生命體征的無接觸監(jiān)測，如呼吸頻率和心跳等，特別適用于醫(yī)院和家庭健康監(jiān)測。
毫米波雷達模塊在人體微動檢測領(lǐng)域展現(xiàn)出顯著的技術(shù)優(yōu)勢，同時也存在一些局限性。以下是對其優(yōu)劣勢的簡要介紹：
1.1、高精度檢測
采用FMCW（調(diào)頻連續(xù)波）技術(shù)和智能算法，實現(xiàn)厘米級距離分辨率和毫米級微動感知。配備24GHz一發(fā)一收天線和專用信號處理芯片，確保檢測精度與穩(wěn)定性，支持多目標同時檢測，精準區(qū)分不同人體的運動狀態(tài)。
1.2、廣覆蓋能力
最遠感應距離達10米，探測角度±60°，覆蓋更大監(jiān)控區(qū)域。支持掛頂、掛壁等多種安裝方式，適應不同場景需求，專為室內(nèi)環(huán)境設(shè)計，信號穿透性強，減少盲區(qū)干擾。
1.3、易集成性
采用單芯片SoC設(shè)計，集成雷達收發(fā)、信號處理與算法運算功能，簡化外圍電路設(shè)計。尺寸緊湊（20mm×20mm），便于嵌入各類智能設(shè)備，提供UART和SWD接口，支持快速開發(fā)與調(diào)試。
1.4、靈活配置
支持通過上位機工具調(diào)整探測距離、靈敏度、目標消失延遲等參數(shù)，可根據(jù)實際場景需求動態(tài)調(diào)整。預置多種工作模式，支持不同應用場景的快速切換。
1.5、環(huán)境適應性強
抗干擾設(shè)計有效抵御多徑效應與非人物體干擾，在復雜環(huán)境中保持穩(wěn)定工作。全天候運行，不受光線、溫度等環(huán)境因素影響，實現(xiàn)24小時可靠監(jiān)測。
2.1、探測距離限制
毫米波雷達模塊在強反射或多徑效應環(huán)境中，最大探測距離可能縮短。對于低反射率或小型目標，探測距離可能降低，需合理安裝位置以避免信號衰減或盲區(qū)。
2.2、環(huán)境依賴性
毫米波雷達模塊需在合適的安裝環(huán)境中使用，避免金屬物體、強電磁干擾源對檢測精度的影響。暴雨、積雪等極端天氣可能干擾探測效果，高溫或低溫環(huán)境也可能影響性能。
2.3、成本考量
相比紅外或超聲波傳感器，毫米波雷達方案成本較高。采用先進芯片和雷達技術(shù)，提升了模塊的成本，可能限制其在價格敏感型市場的應用。
毫米波雷達模塊憑借其高精度、廣覆蓋與易集成特性，為智能家居、安防監(jiān)控等領(lǐng)域的人體感知需求提供了創(chuàng)新解決方案。盡管在極端環(huán)境下存在一定局限性，但其技術(shù)優(yōu)勢與應用潛力仍使其成為相關(guān)領(lǐng)域的優(yōu)選方案。
E54-24LD12A是億佰特毫米波雷達系列的廣覆蓋人體微動毫米波傳感器，包含極簡化24GHz 傳感器硬件和人體微動感應智能算法固件。該人體微動毫米波雷達模組硬件搭載AIoT毫米波傳感器、高性能24GHz 一發(fā)一收天線和外圍電路；人體微動感應算法采用毫米波雷達距離測量技術(shù)和先進的專有雷達信號處理技術(shù)，實現(xiàn)對運動、微動和站立人體的精確感知。
人體微動感應智能算法固件主要應用在室內(nèi)場景以感知區(qū)域內(nèi)是否有運動或者微動的人體，并實時刷新檢測結(jié)果。E54-24LD12A對運動人體的最遠感應距離為10m，可輕松配置感應距離范圍、不同區(qū)間的觸發(fā)和保持門限以及無人上報時間E54-24LD12A支持GPIO和UART接口，即插即用，可靈活應用于不同的智能場景和終端產(chǎn)品。
人體存在感應是一種無需肢體動作即可探測到探測區(qū)間內(nèi)具有呼吸心跳等生物特征的技術(shù),尤其適用于對靜態(tài)人體，如熟睡者的探測。
E54-24LD12B毫米波雷達模組是億佰特毫米波雷達系列中的一款杰出人體生命存在感應傳感器參考設(shè)計人體生命存在感應毫米波雷達模塊，融合了高效的24GHz毫米波傳感器傳感器硬件E54-24LD12B與智能算法固件HPS01。傳感器硬件部分由AIoT毫米波傳感器芯片、高性能一發(fā)一收微帶天線、MCU以及配套的外圍輔助電路共同組成。而智能算法固件HPS01則采用了 FMCW 波形以及芯片專有的先進信號處理技術(shù)。此方案主要面向家庭、辦公和酒店等常規(guī)室內(nèi)環(huán)境,實現(xiàn)對人體的精準存在感應。
E54-24LD12B毫米波雷達模組的最大檢測距離可達4.5米。用戶通過直觀的可視化工具界面,可輕松配置如最大感應距離、不同距離段的感應靈敏度以及無人持續(xù)時間等關(guān)鍵參數(shù)（詳見毫米波雷達模組產(chǎn)品手冊第九章）。此外,本方案支持GPIO和UART接口,實現(xiàn)感知結(jié)果的快速上報,真正實現(xiàn)即插即用。
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