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[参考译文] IWRL6432BOOST:更改 IWRL6432 波束(使其变得窄)->天线重新设计与塑料透镜

Guru**** 2867950 points

Other Parts Discussed in Thread: IWR6843, IWRL6432BOOST, SYSCONFIG

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/sensors-group/sensors/f/sensors-forum/1634886/iwrl6432boost-changing-iwrl6432-beam-making-it-narrow---antenna-re-design-vs-plastic-lenses

器件型号: IWRL6432BOOST
主题中讨论的其他部件: IWR6843SysConfig

您好、

所以 — 去年我一直在测试 64BOOST、使用 50 赫兹的液位传感演示来检测通过草/作物的土壤、以确保我看到正确的海拔高度(从 0.5 到 2.5 米)。

使用 2 个检测到的峰值和一些数学运算来过滤它们、这种方法效果非常好。

我想将该雷达放置到我的 PCB 上、目标是使波束窄而不扩散。

我有几个选项:
- AOP ->简单,但我有点担心结果
- FSPEVM 或升压设计->可以正常工作
-稍微重新设计天线从升压->最佳结果(使波束更窄)。

因为我认为 AOP 可能会失去很多性能(我是对吗?)  

只打印雷达天线会更明智。 如果我这样做,我可以做一个非常小的修改,使射束更窄。

这是我的想法:

(左侧 — 原始增强,右侧->新天线。 保持完全相同的间距和大小、只需增加 1 个元素)。

image.png

小梁更适合我的用例,但我不想做很多工作. 我认为这不需要任何新固件。

为此、我需要使用 Boost kicad 或 Altium 文件来复制粘贴内容(如果可以)。

我认为我只需要对 RX 执行此操作、而不需要对 TX 执行此操作。


我有以下问题:
1.你是否同意我的逻辑,迁移到 AOP 会变得更弱和有点风险
2.您是否同意让 PCBway 或其他人制造雷达天线并不是那么困难
3.您是否同意添加另一个元素(假设其他所有元素完全相同)应该起作用
4.如何做到这一点,我可以复制粘贴您的设计(只需要天线 — 我的设计将使用 3.3 和 1.8V 线路和 SOP0,和 UART 和 NRST ,没有其他)。

非常感谢你的帮助:)

此致、
Fred

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    P.S — 我看到 684k 有一个更窄的横梁 — 我基本上想我想用 64BOOST。 这就是这个想法

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    您好、Fred!

    从概念上讲、您处于正确的轨道上。 您可以通过增加特定方向中信道的贴片数量来增加天线的方向性。 就像您在这里所做的那样。 “我想,你是不是也想得出来了,我想你一定会喜欢上我的。“  

    1. AOP 的指令更少。 这不会对您的软件产生太大影响、但视轴处的 SNR 会降低一点、而视轴边缘的 SNR 将相对地提高一点。  
    2. 我不知道我会这么说,它是多么容易得到任何制造厂用天线建造板. 我会联系他们、看看他们是否能够购买正确的电介质并按照所需的容差构建。  
    3. 添加额外焊盘可能会改变阻抗匹配、因此您可能需要将阻抗调整回 50Ω。 您可以使用 HFSS 对此进行仿真
    4. 最好的第一步是获取 EVM 页面上免费提供的 CAD 文件、然后根据需要更新设计、然后对其进行仿真以确定性能。 为了获得最佳性能、可能需要迭代设计
    5. 是的、这可能是一个很好的设计、但需要调整布线、因为 IWR6843 和 IWR6432 具有不同数量的传输器和接收器以及不同的封装/引脚排列。 这也需要在 HFSS(或 CST 或其他 EM 求解器)中重新仿真。

    祝您设计顺利!  

    Blake

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    嘿 Blake!

    感谢您的输入 Slight smile  

    我的后续步骤:  
    -我找到了 FSPEVM 的 Altium 文件
    -我将它导入 HFSS,看看我是否得到相同的结果,然后添加一些天线与 Kicad 看看会发生什么

    -我认为 IWRL BOOST EVM 没有 Altium 文件 — 但我认为它有一个步骤文件-该文件是否导入 HFSS?

    一旦你有一个模拟工作 — 做 proto 的倾向于匹配模拟(给定相同的材料和公差等..)

    我会让你知道我是如何开始的!  

    此致、
    Fred

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    FRED、

    很棒! FSP EVM 和升压 EVM 具有相同的天线布局。 但是、我再次检查了、两个 EVM 在其 TI.com 页面上都有完整的 Altium 存储库。 如果您需要 IWRL6432BOOST EVM alitum 文件、可以下载下面的文件夹。  https://www.ti.com/tool/IWRL6432BOOST 

    是的、您可以将 STEP 文件导入 Altium。 不过要小心、因为 STEP 文件不包含任何电气或材料数据。

    祝你好运!  

    Blake

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    太棒了、非常感谢Smiley


    现在、Kicad 中有了 FSPEVM、我可以看到所有层。


    除了在系列中添加另一个补丁,使它们都更高 — 克劳德说服我,我可以把列也空间出来。 这将使间距从 0.5lambda 变为 0.65lambda、这将导致方位角更窄。

    我从您在网站上的天线列表中看到、没有人(包括合作伙伴)的方位角低于 120 度。

    您能就此提出建议 — 我的想法是否合理? 我知道我们不能将间距推到远离 0.5 λ 的位置、对吧? 但如果我把它大一点,我们能靠近方位角,没有问题吗?

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    嘿 Blake、

    我有另一个想法,这是略有不同,但可能更好。

    我刚刚了解了电介质透镜。

    事实证明、TI 有一个合作伙伴为 6432AOP 提供了该软件

    储罐液位 — Wellenzahl GmbH & Co. 千克

    这将极大地简化事情。

    我可能应该先买他们的镜头,但 Im 想只是让我自己.

    我的计划是专注于实际测试、具体如下:

    1.获得 3 种不同的透镜材料(PLA、PP、PETG 印刷)
    2.将 3 个不同的安装点设置为 AOP
    3.使用我的电流电平感测或其他可视化工具进行测试 — 绘制波束方向图以及峰值振幅图
    4.在我的房间或室外,到地面,但有遮挡物,看看哪个镜头配置给出了高于标准 AOP 的最佳增加。

    如果买 PLA 镜头的话、我觉得会有所改善、但我想测试是不错的、可以确保不会弄得太乱。


    有几种不同的透镜几何形状 — 这一个是半球体,其他有圆柱形。 但我想测试这个球体是可以的。


    “你以为你赢了吗? Im 非常受欢迎 — 此 AOP 将会更简单。

    此致、
    Fred

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    FRED、  

    我同意、添加镜头是获得更好方向性的简单方法。 您可以从 Wellenzahl 购买一些。 结合使用此封装、AoP 将极大地简化您的 PCB 制造并降低成本。  

    从 Wellenzahl 购买镜片可以绝对加快您的实验速度,并帮助您确定您是否想要/需要设计自己的镜片。 如果你愿意,你也可以与他们互动,开发定制的镜片。  

    在设计自己的雷达天线罩时、以下是有关雷达天线罩和透镜的一些资源。  

    https://www.ti.com/lit/pdf/TIDUFA8 (参考设计指南,包括雷达天线罩一节)

    https://www.ti.com/lit/an/swra705/swra705.pdf

    此外、虽然 Claude 在他的陈述中有核心的真理、但改变每个 TX 或 RX 链之间的距离确实会对 SW 和角分辨率产生重大影响。 您需要对 SW 进行大量更改才能适应这种情况。  

    https://www.ti.com/lit/an/swra705/swra705.pdf 

    谢谢!  

    Blake

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    另请记住、峰值和平均 EIRP 有法规限制。 欧盟的控制法规可能符合 EN 305 550 和美国 47 CFR 15.255。  

    随着方向性的增加、天线增益会增加(dBi 上升)。 请记住峰值与监管限值之间的一些裕度、您可能需要使用或增大 TX 退避。  

    谢谢!  

    Blake

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    嘿 Blake、

    感谢有关寄存器的说明。 其实我只是开始思考这个问题。

    我的用例是直接指向田地的农场、而不是周围的人、因此应该有所帮助。

    我还将配置设置为仅从 2.5m 读取(如果有用)。

    我想知道、如果您知道、仅从毫米波的角度对电路板进行认证有多大影响。 计划使用 2 个带透镜的 AOP 模块。

    您是否对附近的任何项目有球公园估计? 考虑到我的农村用例、Im 的想法大约为 5000 美元、仅针对毫米波元件。

    不应涉及重新设计、只需向证书人员支付他们所做的任何事情的费用。

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    FRED、  

    您描述的用例将有助于制定射频暴露的安全标准。 但是、由于这不是液箱液位探测雷达应用、因此它不在人周围且朝下、不会改变 EN 305 550 或 47 CFR 15.255 的适用性或相关水平。  

    更改配置中的距离会调整检测设置、以忽略超过 2.5 米的反射、但不会改变雷达的发射曲线。  

    这里的需求/策略取决于您是希望使用电路板进行内部验证、还是作为 EVM 销售、还是作为成品销售。 通常、内部验证板不需要认证。 但是、要在欧盟将它们作为 EVM 销售、需要符合 ETSI/RED(美国的 EVM 不需要认证)。 如果您希望作为完整的设备进行销售、则您需要对所有希望销售的市场完全遵守法规。 其中一种是、如果您正在创建一个 OEM 将包含在其最终产品中的模块。 这称为模块化批准。  

    另一个问题是您是否希望仅执行预扫描或最终扫描。  

    如果您只是在寻找一个工程评估和一个带有单一线性调频脉冲配置的预扫描、松散的估计(我不是测试机构,因此我无法给出准确的报价)可能是 5k 到 10k 美元。 一个完整的扫描可能会将其上调至10美元k 至 20k。 但它有很多活动器件。 包括您使用的公司。

    本应用手册可为您提供更多信息。  

    https://www.ti.com/lit/spracp3

    谢谢!  

    Blake

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    谢谢你的详细答复布莱克非常感谢 Slight smile

    和道歉 — 另一个问题。

    假设我有一架无人机向前飞行、我们现在有 2 个 AOP,镜头朝下 — 我们有一个在前面,一个在后面。

    问题:如果这个距离只有 10cm、那么这两个雷达是否会相互干扰太大而无法正常工作?  或者定向镜头会提供很多帮助。 并使其正常工作。

    (无人机只有 2m 或更高)

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    FRED、  

    即使有高方向辐射方向图、RADAR_2 仍然有可能通过 RADAR_1 检测到(有趣)。 发生这种情况的原因可能是主瓣外的反射、或者多路径干扰。  

    但是、通常可以通过降低 RFAFE 占空比(帧速率,通常称为 CPI)来减少干扰变化。 为此、您需要增加帧周期。 如果您打算在美国市场发布此法规、FCC 要求任何基于无人机的雷达均符合  47 CFR 15.255 (b)(3) 标准。 该法规要求任何 33ms 窗口中 2ms 发送器关断时间的总和必须至少为 16.5ms。 这实际上是 50%占空比。  

    除了调整帧速率以降低干扰的可能性之外、您还可以尝试将雷达与来自主机的外部软件触发或通过抢劫 SYNC 引脚来同步。 这两者都有传播延迟、但可用于减少同时传输。  

    希望这对您有所帮助!  

    Blake

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    嘿 Blake、

    再次感谢您的宝贵见解Slight smile

    我让 Claude 根据以下配置向我解释了我的占空比。

    {
     "channelCfg 1 1 0 \r\n",
     "chirpComnCfg 8 0 0 512 1 45 0 \r\n",
     "chirpTimingCfg 6 23 0 75 58 \r\n",
     "frameCfg 1 0 200 1 20 0 \r\n",
     "guiMonitor 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 \r\n",
     "zoomCfg 16384 1 3 \r\n",
     "sigProcChainCfg 32 2 1 0 4 4 0 15 \r\n",
     "cfarCfg 2 8 4 3 0 12.0 0 0.5 0 1 1 1 \r\n",
     "aoaFovCfg -60 60 -40 40 \r\n",
     "rangeSelCfg 0.0 10.0 \r\n",
     "clutterRemoval 0 \r\n",
     "compRangeBiasAndRxChanPhase 0.0 1.00000 0.00000 -1.00000 0.00000 1.00000 0.00000 -1.00000 0.00000 1.00000 0.00000 -1.00000 0.00000 \r\n",
     "adcDataSource 0 C:/ti/mmwave_lp_sdk/examples/datapath/common/testBench/major_motion/adc_data_0001_CtestAdc6Ant.bin \r\n",
     "adcLogging 0 \r\n",
     "lowPowerCfg 1 \r\n",
     "factoryCalibCfg 1 0 40 0 0x1ff000 \r\n",
     "sensorStart 0 0 0 0 \r\n"
    };


    因此- Im 每帧仅执行 1 次线性调频脉冲、最后应该说 10us 左右。 因此、我可能出现 0.2%的线性调频脉冲占空比。 这目前有效、可能是因为 Im 非常靠近地面。

    下一步:

    我使 CCS 中的 LEVEL_SENSINCH 项目可以用于 AOP(我想)->我必须转到“Properties">"SysConfig">"基本“基本">“">删除“删除默认“默认包“包并输入 AOP。

    在那里我转到 sysconfig、外围设备添加(左侧的第二个小图标)、并将 SYNC_IN 添加到 G3。  

    我知道我需要发送  sensorStart 2 0 0 0  ->模式 2 或 3。


    那么、如何测试-> AOPEVM 上是否有任何可用的 SYNC_IN 焊盘?

    然后、我会将其导出并对 SYNC_IN 进行一些显著的变化、应该清楚地表明是否使用 SYNC_IN。


    还是需要使用该 60 引脚接头?


    此致、
    Fred

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    找到外露的引脚:

    J2 是 DCA 主机 INTR GPIO 0 LED

    这将馈送到此处的 12 引脚接头  


    因此 — 我应该能够将一根导线插入时隙 12、并将 SYNC_IN 刷写到 J2、查看一些结果。



    此致、
    Fred



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    我的原理图:

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    FRED、  

    是的。 J2 可以进行多路复用、以便上面有 Sync_In 信号。 请记住从选通到帧开始的延迟。  

    很遗憾、我们无法在 E2E 上执行原理图审阅。 我建议将您的设计与设计指南 https://www.ti.com/lit/zip/swrr191 进行比较

    而且、我觉得我们已经大大偏离了原来的问题。 如果我们能将每个主题都保留为一个主题、E2E 论坛的效果最佳、因为它可以提高搜索能力并帮助全球社区找到答案。  

    请随时通过新问题开始新主题!

    谢谢!

    Blake

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    公平点布莱克 — 我认为 Im 将编辑我的第一篇文章,使这个更符合我正在寻找的,实际上是最好的解决方案。 (更改毫米波波束,研究天线重新设计,并得出结论:带镜头选项的 AOP 是一种全新且非常酷的解决方案。

    我将送我的 PCB 进行制造、并使用一些透镜进行测试、希望能发布回来、获得一些很棒的结果。


    最后一个问题 — UARTA 同时用于刷写和数据传输吗?

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    FRED、  

    可以、UARTA 可同时用于刷写和数据发送。 对于问题,除了 SDK ,你需要提交一个新的票证,以便正确的人可以回答你的问题。 :)  

    祝您设计顺利!  

    Blake

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    嘿 Blake、

    很抱歉出现错误 — 没有人回复我的另一个主题: RE:IWRL6432BOOST:通过 UART 刷写 IWRL6432BOOST?

    它关于 RS232 UART 与 UART-A 的作用 因为大多数文档都提到 RS232 为主器件。

    我只需要有人来确认 RS232 将开箱即用 — 或者如果不是这样,我很乐意听到更多关于线程的信息。 但怀疑这将是一个简单的是。

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    您好、Fred、

    我非常感激延迟。 我已经要求线程所有者与您跟进。 请给他、直至《爆炸物处理星期一》作出答复。  

    谢谢、

    Blake