【应用】物位计设计复杂？试试这款24G雷达收发芯片

时间： 2017-03-23 来源：世强作者：沙河之西

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射频收发器,CHC2442,CHC2442-QPG/20,CHC2442-QPG/21

【摘要】相比于传统微波雷达物位计的设计难，调试难，现在大多采用高集成度的雷达收发芯片。24G集成收发芯片CHC2442是业界唯一采用砷化镓，硅锗双工艺的集成芯片，其集成了所有的微波射频器件，TX及RX直接做到50欧姆输出阻抗，使得物位计的设计和使用非常简单。

雷达物位计采用微波方式测量距离，可安装于各种金属、非金属容器或管道内，对液体、浆料及颗粒料的物位进行测量。适用于粉尘、温度、压力变化大，或危险液体存在的场合。雷达物位计对人体及环境均无伤害，还具有不受介质比重、不受介电常数变化影响的优点。从工作频率来看，雷达可分为微波雷达，低频雷达，导波雷达。

三种雷达的特点及适用场景

导波雷达为接触式雷达，雷达频率较低，范围为500MHz~2GHz，电磁波沿导波电缆天线传播，测量时必须与被测物相接触，对安装空间要求较高。

低频雷达，采用6GHz左右的频率来做探测波，波束穿透力强，适用于特强蒸汽、粉尘的环境。

微波雷达，采用24GHz频率，波长短，精度高；天线尺寸小，其波束角也小，信号能量集中。

这些优点会带来如下好处：

1）波段短，散料的电磁波反射强度更大，即接收到的雷达信号更强，更易处理。

2）天线小，方向性好，尤其小罐中的多径反射效应远比低频雷达弱，接收的杂波信号小。

3）天线罩小，更容易安装和清理。

图1是雷达物位计安装示意图，图2是雷达波束宽度与探测距离关系图。

从下图中可以看出在安装时根据待测罐的形状，选择天线的波束角与安装位置是非常重要的，如果安装不当，就会造成回波不理想的情况，甚至形成误报。

在安装中有理论公式可以作为参考，其中W为波束宽度，H为探测距离，Ф为雷达天线的顶角。

W=2*Tan(∅⁄2)*H

图1：雷达安装示意图

图2：雷达波束宽度与探测距离

24G集成收发芯片，让你的设计更简单

基于以上对比，很多物位计优先选择微波雷达。传统的微波雷达物位计，使用分离元件搭建系统，包括晶振，VCO，混频器，放大器，分频器等。多个微波器件之间要匹配，在PCB上的走线也极为讲究，设计复杂，调试难度大。

现在我们有了UMS的24G集成收发芯片CHC2442，该芯片高度集成，其拓扑图如下，所有的微波射频器件都集成在一个芯片里面，并且TX及RX直接做到50欧姆输出阻抗。因此设计和使用非常简单。

图3：CHC2442拓扑结构

该芯片是业界唯一采用砷化镓，硅锗双工艺的集成芯片，使得该芯片的输出功率，输入端噪声性能都是同类芯片中的最好的。

CHC2442重要的特点如下：

• 发射功率13.5dBm

• 接收增益37dB

• 单边带噪声系数11dB（中频大于100KHz，射频增益最大）

• VCO相噪 -90dBc/Hz@100KHz

• 温度范围-40℃到125℃

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全部评论（3）

zdr69909057 Lv8. 研究员 2018-11-27

学习了，这几年雷达应用越来越多
terrydl Lv9. 科学家 2018-08-02

学习
海绵宝宝 Lv7. 资深专家 2018-06-22

24GHZ的应用越来越多了

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型号- S3KM111L

2022/9/13 - 矽典微 - 数据手册 - Rev.1.3 代理服务技术支持采购服务查看更多版本

位于武汉光谷的武汉芯昌科技（Si-Change）有限公司成立于2014年，是一家专注于高性能、高品质数模混合芯片研发和销售的高新技术企业。公司自主研发的集成电路产品，包括信号链芯片、电源管理芯片、无线射频芯片和嵌入式微处理器，为工业控制、仪器仪表、信息通讯、医疗健康等领域的广大客户提供全面和创新的解决方案。

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性能及功耗不变，更小尺寸的60G毫米波雷达模组Rd-6，内置AiP毫米波雷达系统及多协议无线连接

Rd-61是由安信可科技基于RS6130开发的⼀款60GHz的毫米波雷达传感器模组，模块内部集成60GHz FMCW载波的AiP毫米波雷达系统以及多协议无线连接，包括BLE5.3、Thread、Matter等。Rd-61不仅在待机模式下具有低功耗，而且在通过快速突发引擎和高性能射频收发器进行感测和连接时也具有低功耗，模式灵活配置可让整个模组的功耗满足各种苛刻的应用需求。

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S3KM111L 24 GHz毫米波雷达SOC数据库

描述- S3KM111L是一款基于FMCW雷达收发器技术的集成单芯片毫米波传感器SoC。该器件工作在24 GHz K波段，具有高达1 GHz的调制带宽，提供全功能的毫米波解决方案，包括K波段射频收发器、片上模式发生器、PLL和ADC。支持多种频率扫描模式和不同的时间-频率波形，如锯齿形和三角形波形。

型号- S3KM111L

20231107 - 矽典微 - 数据手册 - Rev.1.5 代理服务技术支持采购服务

UMS传感器/检测器/检波器选型表

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产品型号	品类	RF Bandwidth (GHz)min	RF Bandwidth (GHz)max	Gain RX(dB)	Gain TX(dB)	Pout TX(dBm)	NF RX(dB)	Number of Bit Atten.	Bias(mA)	Bias(V)	Case
CHC2442-QPG	传感器	24	24.5	37	VCO incl.	13.5	11.5	5	225	3.3	QFN

选型表 - UMS 立即选型

S5KM312CL 24 GHz毫米波雷达SOC

描述- 该资料介绍了S5KM312CL是一款基于FMCW雷达收发器技术的24 GHz毫米波传感器SoC。它支持高达4 GHz的调制带宽，并集成了全K波段射频收发器、片上模式发生器、PLL和ADC等功能。该芯片适用于多种频率扫描模式和高速跳变模式，具有低相位噪声、内置硬件加速器和多通道数据输出接口等特点。

型号- S5KM312CL

20221009 - 矽典微 - 数据手册 - Rev.1.3 代理服务技术支持采购服务

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描述- 该资料介绍了ICL1112，一款基于FMCW雷达收发器技术的24 GHz毫米波传感器SoC。它支持高达1 GHz的调制带宽，并集成了全K波段射频收发器、片上模式发生器、PLL和ADC等功能。ICL1112适用于智能家居、家电雷达传感器等领域。

型号- ICL1112

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描述- ICL1122是一款基于FMCW雷达收发器技术的24 GHz毫米波传感器SoC。它支持高达1 GHz的调制带宽，并集成了全K波段射频收发器、片上模式发生器、PLL和ADC等功能。该芯片适用于智能家居雷达传感器、自行车后视雷达、安全监控、手势识别和家庭电器雷达传感器等领域。

型号- ICL1122

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型号- ICL1122

20230910 - 矽典微 - 数据手册 - Rev.1.2 代理服务技术支持采购服务