标签: 微波雷达感应模块

微波感应又称雷达感应，感应器发射高频电磁波并接收他们的回波，感应器探测回波内的变化，甚至是探测范围内微小的动作，然后触发指令。 微波感应开关是一种新型无死角感应， 基于多普勒雷达原理， 其平面型天线发出极低功率的电磁波并接收反射回波。 可有效抑制高次谐波和其他杂波的干扰、灵敏度高、可靠性强、安全方便、智能节能，是一种新型实用的节能产品。 伴随着5G时代的到来， AIoT的日益发展，人机互动、物物互联的智能化升级迎来爆发。处在物联网感知层的微波雷达人体传感器，对物联网智能场景的实现，无疑起到了不可或缺的重要作用。 借助微波雷达传感器，人们可以探测物体的运动，从而实现例如人来灯亮人走灯灭、智能化联动和场景定义等功能。 雷达存在感应模组，板载集成中频解调、频谱能量分析、信号放大与数字处理等技术，其感应距离、精度、延时可根据客户需求进行调整。 ​可检测正常生活中人体行走、跑动等大动作，摇头、摆臂等微小动作信号，人体呼吸等生命体征信号，即实现人体存在的检测，可应用于智慧照明、智慧安防、智能家居、智慧酒店、智慧养老等诸多领域。 飞睿科技存在感应方案，基于我们的集成5.8GHz雷达传感芯片，单一芯片上集成高性能雷达收发信机和MCU，资源丰富，性能强大，能做丰富算法，可与其他主控或传感器互联互通，同时也可作为主控使用。 得益于芯片的雷达感应性能和信号处理能力，我们开发的存在感应方案，通过算法滤除杂波干扰，在实现人体运动侦测的同时，也可检测微动甚至呼吸信号，从而实现真正的人体存在感应。 微波感应控制器使用微型环形天线作微波探测，其天线在轴线方向产生一个椭圆形空间微波戒备区，当人体活动时其反射的回波和微波感应控制器发出的原微波场（或频率）相干涉而发生变化，这一变化量经雷达模块进行检测、放大、整形、多重比较以及延时处理后，输出电压控制信号。 微波感应控制器内部由环形天线和微波三极管组成，一个工作频率为2.4GHz的微波振荡器，环形天线既做发射天线也可接收由人体移动而反射的回波。内部微波三极管的半导体PN结混频后差拍检出微弱的频移信号（即检测到人体的移动信号) 。 如果是较弱的干扰信号，如小体积的动物，远距离的树木晃动、高频通讯信号、远距离的闪电和家用电器开关时产生的干扰予以排除。 可应用到感应灯及安防报警等装置，如楼道、 走廊、 车库、 阳台、 院子、 车库感应灯，以及作为节能开关或防盗报警装置用。感应到人后自动开灯， 人在灯亮、 人走灯灭， 安全节电， 不受声、 物等外界因素干扰。 微波感应控制器工作可靠，是以往红外线、超声波、热释电元件组成的报警电路所无法比拟的，是目前用于智能安防的趋势产品。适合在仓库、商场、博物馆或者金融部门使用，具有安装隐蔽、监控范围大、系统成本低的优点。

雷达是怎么判断事物的动静呢？ 雷达发射电磁波，根据目标的运动状态不同，多个脉冲发射下回波信号的相位也是不一样的，因此可通过相位信息得出目标的运动速度。 雷达的意思就是无线电检测和测距。雷达主要由发射机、发射天线、接收机、接收天线、信号处理器和显示器(外接)组成。 雷达发射机产生发射机产生，传输到发射天线，将这些电磁能量辐射到大气中，形成雷达电磁波向前传播。当雷达波在行进过程中遇到物体时，会反弹，被雷达接收天线获得，形成雷达的回波信号。 根据多普勒效应原理（多普勒雷达，是一种利用多普勒效应来探测运动目标的位置和相对运动速度的雷达。1842年，奥地利物理学家J·C·多普勒发现，当波源和观测者有相对运动时，观测者接收到的频率和原始频率不同，这种现象被称为多普勒效应 ），反弹回来的雷达波的频率和振幅会随着遇到的物体的运动而变化。 如果雷达波遇到的物体是固定的，反弹回来的波的频率不会改变。当目标靠近雷达天线时，反射信号频率会高于发射机频率；相反，当目标远离天线时，反射信号频率会低于发射机频率。这样就可以通过频率改变数值，通过信号处理器进行处理，计算目标和雷达的相对运动速度，然后识别目标的位置和形状。 雷达通过发射不同频率和波长的电磁波来判断物体是静态还是动态。其原理是雷达设备的发射机通过天线把电磁波能量射向空间某一方向，处在该方向上的物体反射碰到的电磁波；雷达天线接收此反射波，送至接收设备进行处理，提取有关物体的信息，如目标物体至雷达的距离，距离变化率或径向速度、方位、高度等。 以飞睿科技微波雷达模块为例，它是一个完整的雷达系统，在极小面积上集成了收发天线，并具备低功耗的特性。它可以感知封闭空间中物体的运动状态，甚至能以高精度对物体间的距离进行测量。 微波感应雷达芯片为核心的适用于室内场景的生命体征监测方案，该方案可以全天时全天候、非接触式地进行室内场景下的呼吸/心率等生命体征监测，具备实时监测、即时反馈的特性。 除了测得远，该方案更具有高精度与高准确度的优势。除了生命体征监测方案，飞睿科技的雷达产品还能提供高性能的存在检测解决方案。它可在设置距离内检测人体的存在。 从屏幕与显示器，到照明和安全设备，智能家居以及智能楼宇范围内的设备，均可“判断”人体是否接近，并触发操作，灵敏度高。 飞睿科技FR58L4M32-7060D(A)微波感应模块，集成高性能32为MCU，性能强大，可做丰富算法，拓展性强，适合高性能要求的场景。可检测到人体微动和呼吸信号，实现人体运动和静止状态下的检测测、实现存在感应。广泛应用于智能医疗、智能家居、智慧照明、智慧安防等多个领域。 相较于传统的人体存在检测技术（如激光）及较新的超声波及被动红外技术，雷达解决方案具备独特优势。即便用户静立不动，人体存在检测方案也可侦测到呼吸心跳的微动作而做出反应。 凭借此微动检测功能，该方案成为用户与设备间直观交互操作的理想之选。因此，用户无需在传感器前挥手来让设备做出反应。 径向运动基于多普勒效应（和调频chirp设计的）速度，这也是雷达（相对于其他传感器）最擅长的特点之一，利用多普勒效应（频移）捕捉运动：小到音叉振动、汽车发动机带来的车体振动、呼吸甚至心跳造成的表皮皮肤的运动，都可以通过合适的雷达利用多普勒效应精准探测。垂向运动更复杂，需要做目标跟踪，依据不同时间点的角度位置来判定。 微波雷达感应模块在现今是一个热门的话题，将其智能感应技术进行合理的应用并使其发挥最大的价值是我们必须思考的问题，同时把现阶段产品进行更细节化处理从而让产品更加具有人性化，才能在更大程度上去满足人们的需求。

智能化已经成为家电行业发展的主要趋势，各种智能传感器在家电中的应用越来越广泛，并接入互联网，使传统家电转化为智能家电。智能家电主要是指网络和通信技术、智能控制技术、智能传感探测技术等一系列智能技术应用于家电，实现家电的自动化、网络化和远程控制。 液晶显示屏的应用提高了智能家电在UI界面控制交互方面的友好性。然而，为了延长显示屏的使用寿命，降低能耗，当用户远离控制设备时，显示屏通常处于省电模式或关闭显示屏。 在这种情况下，当用户再次靠近设备时，只能通过人工触摸屏幕或按键重新点亮显示屏，以获取设备的运行状态信息。这样增加了人工操作，体验不是很方便。 为了实现显示屏的自动亮灭，需要增加相关的智能检测和控制手段。智能检测传感器的应用可以减少人工操作，增加自动控制程度，从而提高操作的便利性。 本文以雷达感应技术为重点。一般来说，雷达传感技术是指利用雷达传感器进行检测和感知，根据人接近、远离或其他行为的不同特征判断人的行为，从而实现智能家电的相应智能控制。 与其他传感器相比，雷达传感器具有以下优点： 一、探测距离远，分辨率高。(与超声波相比)； 二、更好的抗干扰能力，在复杂的温度和湿度环境下更可靠、更准确地工作。(与红外、视频系统相比)； 三、对塑料、砖墙、木板等非金属材料有很好的穿透性。(与红外、视频系统相比)； 四、通过计算相移，可以以较低的计算量获得物体的运动特征。(与视频系统相比)； 五、雷达传感器具有功耗低、成本低的商业优点。(与视频系统相比)。 飞睿科技FR58L4L8-2020S(A) 微波雷达感应传感器，利用多普勒原理，通过天线发射高频电磁波并接收处理反射波，以此判断覆盖范围内物体的移动，给出相应电信号。 广泛应用于感应灯饰、安防、小家电、智慧家庭、自动门控制开关等产品上。FR58L4L8-2020S(A) 微波雷达感应传感器，抗干扰能力强；可穿透亚克力、玻璃及薄的非金属材料；内置MCU，内嵌多重数字滤波算法；具有更高的抗扰度。 随着半导体技术和集成电路技术的发展，雷达传感器逐渐应用于商业产品。雷达，意思是无线电检测和测距。雷达主要由发射机、发射天线、接收机、接收天线、信号处理器和显示器(外接)组成。 雷达发射机产生发射机产生，传输到发射天线，将这些电磁能量辐射到大气中，形成雷达电磁波向前传播。当雷达波在行进过程中遇到物体时，会反弹，被雷达接收天线获得，形成雷达的回波信号。 根据多普勒效应原理，反弹回来的雷达波的频率和振幅会随着遇到的物体的运动而变化。如果雷达波遇到的物体是固定的，反弹回来的波的频率不会改变。 当目标靠近雷达天线时，反射信号频率会高于发射机频率；相反，当目标远离天线时，反射信号频率会低于发射机频率。这样就可以通过频率改变数值，通过信号处理器进行处理，计算目标和雷达的相对运动速度，然后识别目标的位置和形状。 随着新型低功耗、小型雷达传感器的不断发展，雷达技术已广泛应用于许多智能设备和家用电器。 由于雷达传感器对塑料、砖墙、木板等材料有很好的穿透性，雷达传感器可以安装在智能家电内部(雷达监控前部为非金属材料)，不会因为外部部件的遮挡而无法使用。并且能保证产品外观的统一美观。雷达传感器通过人工智能控制算法提取检测到的人体特征，计算人体的运动特征，从而判断人和智能家电之间的互动行为(靠近或远离)。 在此基础上，可以检测是否有人靠近或远离正在运行的家用电器，实现显示屏的自动点亮或熄灭，提高检查家用电器运行状态的控制体验。当有人进入感应检测范围并逐渐靠近时，自动点亮显示屏。 再者，如果有人进入感应探测范围，显示屏点亮后，一直停留在家用电器旁边，只要人在设定延迟时间倒计时结束前有轻微的移动，显示屏继续点亮，直到人们离开，显示器自动熄灭。 家电上的雷达传感器可以同时检测其他场景: 一、当有人从家电前横向通过时，不同于人从远到近走到家电前。 二、根据人、宠物和其他物品的形状进行区分。 三、在探测范围内可实现人体跌倒监测。 四、家电联网后，根据相关设置参与安检防控系统。 智能家居系统将各种智能家电组网后，借用各种智能家电的智能传感器(雷达传感器、视频系统、红外监控等)。可以形成严格的防控体系。未来，我们将看到越来越多的雷达传感器和人工智能应用，解决更多的场景问题，提高人们的日常生活体验。