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雷達(dá)芯片

FM5812

    FM5812是矽源特科技推出的一款微波雷達(dá)傳感器SOC芯片,工作于5.8GHz頻段并運(yùn)用多普勒雷達(dá)算法來進(jìn)行物體運(yùn)動(dòng)的識(shí)別。該款 SOC 芯片具備低功耗全集成的顯著優(yōu)點(diǎn),相較于傳統(tǒng)的雷達(dá)感應(yīng)模塊,兼?zhèn)淞诵詢r(jià)比和良好的性能一致性的特點(diǎn)。芯片內(nèi)置數(shù)字模塊,在單一芯片上同時(shí)集成了微波收發(fā)信機(jī)、 雷達(dá)中頻放大電路以及MCU處理器等。通過標(biāo)準(zhǔn) I2C 協(xié)議讀寫,可以讓頻率在固定的范圍內(nèi)靈活調(diào)節(jié),并且增益的可控性能有效避免同頻干擾、物體誤觸等各類干擾問題,是目前市場(chǎng)上燈光照明客戶青睞的一種 智能感應(yīng)方案。
    FM5812作為矽源特科技的新生代射頻SOC產(chǎn)品,采用超低功耗架構(gòu),可以讓客戶在輔助電源的選擇 上實(shí)現(xiàn)更多的可能性。芯片內(nèi)部集成MCU,可直接輸出感應(yīng)控制信號(hào),外圍搭配少量元器件即形成完整的 微波雷達(dá)感應(yīng)傳感器。該款SOC雷達(dá)傳感器芯片可滿足多項(xiàng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),并已成功在智能照明、智能家居、智能控制等其他電子產(chǎn)品的領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)方案。
    FM5812產(chǎn)品概述:
        FM5812是矽源特科技推出的一款微波雷達(dá)傳感器SOC芯片,工作于5.8GHz頻段并運(yùn)用多普勒雷達(dá)算法來進(jìn)行物體運(yùn)動(dòng)的識(shí)別。該款 SOC 芯片具備低功耗全集成的顯著優(yōu)點(diǎn),相較于傳統(tǒng)的雷達(dá)感應(yīng)模塊,兼?zhèn)淞诵詢r(jià)比和良好的性能一致性的特點(diǎn)。芯片內(nèi)置數(shù)字模塊,在單一芯片上同時(shí)集成了微波收發(fā)信機(jī)、 雷達(dá)中頻放大電路以及MCU處理器等。通過標(biāo)準(zhǔn) I2C 協(xié)議讀寫,可以讓頻率在固定的范圍內(nèi)靈活調(diào)節(jié),并且增益的可控性能有效避免同頻干擾、物體誤觸等各類干擾問題,是目前市場(chǎng)上燈光照明客戶青睞的一種 智能感應(yīng)方案。
        FM5812作為矽源特科技的新生代射頻SOC產(chǎn)品,采用超低功耗架構(gòu),可以讓客戶在輔助電源的選擇 上實(shí)現(xiàn)更多的可能性。芯片內(nèi)部集成MCU,可直接輸出感應(yīng)控制信號(hào),外圍搭配少量元器件即形成完整的 微波雷達(dá)感應(yīng)傳感器。該款SOC雷達(dá)傳感器芯片可滿足多項(xiàng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),并已成功在智能照明、智能家居、智能控制等其他電子產(chǎn)品的領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)方案。

    FM5812主要特性:
    工作于5.8G ISM 頻段
    基于多普勒效應(yīng)的微波傳感器 
    感應(yīng)距離可根據(jù)需要靈活調(diào)整 
    采用成熟CMOS工藝,做到全集成超高性價(jià)比
    芯片內(nèi)置LDO,能有效減少外部電源的干擾
    小尺寸封裝QFN20 4x4 mm2
    超低功耗,整體電流約 25mA
    集成MCU,單芯片直接輸出感應(yīng)控制信號(hào)

    FM5812應(yīng)用領(lǐng)域:
    智能照明
    智能家居
    家電控制
    智能傳感

    FM5812典型應(yīng)用圖:
        FM5812芯片的結(jié)構(gòu)框架見圖 1,首先芯片內(nèi)部鎖相環(huán)產(chǎn)生一個(gè)5.8G的射頻微波信號(hào),經(jīng)過驅(qū)動(dòng)級(jí)放大由發(fā)射天線發(fā)出,當(dāng)射頻微波信號(hào)遇到移動(dòng)的物體,發(fā)射信號(hào)和反射信號(hào)會(huì)產(chǎn)生多普勒雷達(dá)效應(yīng),即它 們之間有一定的頻率差。這時(shí)反射信號(hào)通過接收天線,經(jīng)過低噪聲放大器放大和發(fā)射信號(hào)在混頻器內(nèi)進(jìn)行 混頻,混頻器經(jīng)過處理得到一個(gè)中頻信號(hào),再經(jīng)過低通濾波器過濾掉噪聲,同時(shí)將中頻信號(hào)進(jìn)行放大。最 后通過內(nèi)部集成 MCU 進(jìn)行數(shù)字處理輸出高低電平,進(jìn)而判斷感應(yīng)器周圍是否存在移動(dòng)的物體。

    FM5812應(yīng)用原理圖:

    1. RX 天線端的 PI 形網(wǎng)絡(luò)用來進(jìn)行輸入天線的匹配,當(dāng)天線阻抗不匹配時(shí)可調(diào)整該網(wǎng)絡(luò)參數(shù)以優(yōu)化射頻性能;
    2. 關(guān)于參考時(shí)鐘,默認(rèn)選用 25MHz 晶體,如 MCU 或其它模塊可提供參考時(shí)鐘,可以節(jié)省掉晶體;
    3. MCU 通過 I2C 對(duì)芯片進(jìn)行配置,如果 I2C 走線較長,建議在 SDA 和 SCLK 上加 10k 上拉電阻;
    4. 芯片的模擬中頻輸出有兩路,分別為 LPF_OUTP 和 LPF_OUTN,可選擇其中一路進(jìn)行ADC 采樣,另外一路沒有使用的 IF 信號(hào) pin 腳懸空處理即可;
    5. MCU 采樣模擬中頻后需要通過算法將特定的工頻信號(hào)濾除以減小電源工頻對(duì)感應(yīng)性能的影響;
    6. 雷達(dá)信號(hào)對(duì)接地比較敏感,在 PCB Layout 時(shí)盡量把發(fā)射天線和接收天線的地分隔開來;
    7. 芯片典型供電電壓為 3.3V,如果供電電壓超過 3.6V,需要外加 LDO;
    8. 默認(rèn)情況下,雷達(dá)模擬中頻直接送給芯片內(nèi)部 ADC 進(jìn)行采樣,也可通過 PIN10 輸出,對(duì)于電源干擾較大的場(chǎng)景,建議中頻上增加 RC。

    FM5812封裝說明:
    圖片名稱 產(chǎn)品名稱 封裝類型 產(chǎn)品類型 版本
    圖 2 FM5812 QFN20_4X4 5.8G 1T1R產(chǎn)品內(nèi)嵌MCU 版本A

    FM5812 I2C時(shí)序邏輯:
        FM5812支持快速I2C模式,最高位速率400kbit/S,MCU可以通過I2C直接配置或讀取芯片的狀態(tài)信息, 其數(shù)據(jù)傳輸遵循圖5所示的格式,在起始條件(S)后發(fā)送一個(gè)7位從機(jī)地址0X1A,緊接著第8位是數(shù)據(jù)方向 位R/W,‘0’表示發(fā)送(寫),‘1’表示請(qǐng)求數(shù)據(jù)(讀),數(shù)據(jù)傳輸由主機(jī)產(chǎn)生的停止位(P)終止。

    FM5812 PIN 腳定義(FM5812):
    FM5812回流焊曲線:
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