大家好,今天想和大家深入聊聊一顆在工業(yè)傳感領(lǐng)域非常實(shí)用的核心芯片:的 BGT24LTR11N16E6327。這顆高度集成的硅鍺(SiGe)收發(fā)器 MMIC 工作在 24.0 GHz 至 24.25 GHz 的 ISM 頻段,是構(gòu)建緊湊、可靠、低成本雷達(dá)傳感器(特別是運(yùn)動檢測、液位測量等)的理想選擇。
核心亮點(diǎn):簡化設(shè)計(jì),穩(wěn)定可靠
免PLL的溫度穩(wěn)定性 (關(guān)鍵優(yōu)勢!): BGT24LTR11 最大的亮點(diǎn)在于其內(nèi)置的 溫度補(bǔ)償電路。它產(chǎn)生一個與絕對溫度成正比 (PTAT) 的電壓,直接供給內(nèi)置的、基于基波壓控振蕩器 (VCO) 的調(diào)諧端。這自動補(bǔ)償了 VCO 隨溫度變化的頻率漂移,確保其穩(wěn)定工作在規(guī)定的 24GHz ISM 頻帶內(nèi)。這意味著在許多應(yīng)用場景下,無需復(fù)雜且昂貴的鎖相環(huán) (PLL) 電路或微控制器進(jìn)行穩(wěn)頻,極大簡化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)和降低了成本。(當(dāng)然,它也集成了一個 1:16 分頻器,為需要外部 PLL 進(jìn)行更精確頻率控制的應(yīng)用提供了靈活性)。
高靈敏度接收鏈路: 接收部分采用低噪聲放大器 (LNA) 配合正交零差下變頻混頻器。這種架構(gòu)配合內(nèi)部的 RC 多相濾波器 (PPF) 生成高質(zhì)量的正交本振 (LO) 信號,共同提供了優(yōu)異的接收器靈敏度。I 和 Q 兩路中頻 (IF) 信號通過單端端子輸出,便于后續(xù)信號處理。
高集成度與先進(jìn)工藝: 基于成熟的 0.18μm SiGe:C 技術(shù)(fT/fmax 高達(dá) 200 GHz),該芯片在一個 微型 TSNP-16-9 封裝 (符合 RoHS) 內(nèi)集成了 VCO、溫度補(bǔ)償源、LNA、正交混頻器、PPF 和分頻器,實(shí)現(xiàn)了高集成度和優(yōu)異的射頻性能。
低功耗與易用性: 采用 單電源供電 (3.3V, 范圍 3.2V - 3.4V),典型發(fā)射電流約 55mA,整體功耗較低,適合電池供電或低功耗要求的場景。射頻和中頻端口均為單端設(shè)計(jì),進(jìn)一步簡化了外部匹配電路。
關(guān)鍵參數(shù)一覽:
封裝: TSNP-16-9 (緊湊型無引線封裝)
工作電壓: 3.3V (3.2V - 3.4V)
工作頻率: 24.0 - 24.25 GHz
工作溫度: -40°C 至 +85°C (工業(yè)級范圍)
主要特性: 集成VCO、溫度補(bǔ)償VCO調(diào)諧、正交接收機(jī)、分頻器、低功耗、ESD保護(hù)、單端接口。
應(yīng)用領(lǐng)域:
這顆芯片非常適合用于構(gòu)建各種工業(yè)、消費(fèi)和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的 24GHz 雷達(dá)傳感器,例如:
工業(yè)自動化中的運(yùn)動檢測、存在檢測
液位測量 (尤其是非接觸式)
智能照明控制
智能家居設(shè)備 (如手勢識別、存在感知)
簡單的速度測量
什么是雷達(dá)傳感器?
雷達(dá) (RADAR - RAdio Detection And Ranging) 傳感器,簡單來說,就是利用無線電波來探測物體并獲取其信息的設(shè)備。它的工作原理類似于聲納(用聲波),但使用的是頻率高得多的電磁波(這里是24GHz微波)。
基本原理:
發(fā)射: 傳感器發(fā)射特定頻率(如24GHz)的電磁波脈沖或連續(xù)波信號。
傳播: 電磁波在空間中傳播,遇到物體(目標(biāo))時會發(fā)生反射。
接收: 傳感器接收被目標(biāo)反射回來的微弱回波信號。
處理與分析: 通過分析發(fā)射波和接收回波之間的差異,可以計(jì)算出:
距離 (Ranging): 通過測量電磁波往返的時間差 (Time of Flight, ToF)。
速度 (Velocity): 通過測量反射波頻率的微小偏移 (多普勒效應(yīng), Doppler Shift)。
方向/角度 (Direction/Angle): 通過使用多個接收天線并比較信號相位差 (通常需要陣列)。
存在/運(yùn)動 (Presence/Motion): 檢測反射信號強(qiáng)度的變化或多普勒頻移。
雷達(dá)傳感器的優(yōu)勢:
非接觸式: 無需物理接觸被測物體。
環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng): 能在黑暗、煙霧、灰塵、光線變化等惡劣視覺條件下工作。
穿透性: 能穿透某些非金屬材料(如塑料、衣物、玻璃)。
可測速: 直接測量目標(biāo)速度是其獨(dú)特優(yōu)勢。
隱私保護(hù): 與攝像頭不同,雷達(dá)通常不獲取目標(biāo)的視覺特征細(xì)節(jié)(如人臉),更注重位置和運(yùn)動信息。
像BGT24LTR11N16E6327這樣的芯片,就是構(gòu)建這類小型化、低成本、高性能雷達(dá)傳感器的核心射頻前端模塊。其內(nèi)置的溫度補(bǔ)償特性,更是為簡化設(shè)計(jì)、提高可靠性和降低成本提供了重要保障。
希望這篇介紹能幫助大家更好地了解這顆實(shí)用的芯片和雷達(dá)傳感器技術(shù)!如果有具體應(yīng)用問題,歡迎討論。
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