Czy mogę poprawić kierunkowość modułu radaru pasmowego X ze zintegrowaną anteną plazmową?

Wiele szczegółów w razie potrzeby.

Nadal majstruję przy zdalnych czujnikach zbliżeniowych napędzanych przez Arduino (i ostatecznie tylko chip ATMEGA * i jego koledzy z bezpieczeństwa) i mam całkiem niezły prototyp. Odbiera ruch podobnie jak moduł PIR i sygnalizuje to samo, co Arduino zamienia się w mechaniczne pukanie za pomocą elektromagnesu 5 V. Moduł PIR nie działa za izolowanym szkłem (przewidywalnie), a uczynienie go jednostką zewnętrzną wymaga więcej pracy (i zarządzania energią dla akumulatorów), niż jestem w tej chwili skłonny zainwestować.

Aby uprościć sprawę, postanowiłem wypróbować moduł radaru z pasmem x, aby móc trzymać jednostki w pomieszczeniu i unikać odporności na warunki atmosferyczne. Urok skierowania urządzenia mikrofalowego przez ścianę z cegieł w celu wykrycia ruchu był dość silny. :-) Korzystam z tego modułu Parallax ( karta danych ).

Problem polega na tym, że jednostka odbiera ruch za nią oprócz czegokolwiek po stronie anteny, nawet przy ustawionym do końca potencjometrze czułości. Patrząc na arkusz danych (i widząc grafikę przedstawiającą jego pole - nie znam terminologii), wydaje się, że jest to oczekiwane zachowanie. JEDNAK chcę skupić go na wiązce skierowanej do przodu (względem urządzenia), aby móc skierować go na zewnątrz.

Wiem wystarczająco dużo, aby stwierdzić, że potrzebuję jakiegoś falowodu, ale każda próba zablokowania jego tyłu metalem (folia aluminiowa, wycięta puszka coli i stożkowy kawałek lampy wiszącej z lat 50. zastąpiłem wentylatorem sufitowym) nie powiodło się. Moduł odbiera ruch za nim. Całość zamknąłem nawet w aluminiowej obudowie projektu, aby sprawdzić, czy rzeczywiście mogę go oślepić. Wygląda na to, że jakoś idzie prosto przez obudowę i odbiera ruch. To było nieoczekiwane. Podejrzewałem interferencję, ale wykrycie WYŁĄCZNIE pokrywa się z rzeczywistym ruchem.

Więc: co stanowi dobry falowód? Jak podeszlibyście do problemu skupienia radaru dopplerowskiego na dość wąskiej wiązce do wykrywania ruchu? Dziękujemy za wszelkie informacje, które możesz zaoferować. Z przyjemnością przedstawię bardziej szczegółowe lub wyjaśnię którekolwiek z powyższych.

Uwaga: jestem pewien, że temat może być bardziej szczegółowy, ale to mój pierwszy projekt elektroniczny i wolę być niejasny niż myląco niepoprawny. : -}

Dodatek zakłóceń:

• Nadal nie jestem przekonany, że nie występują jakieś zakłócenia. Ponieważ nie mam (jeszcze) oscyloskopu, nie jestem pewien, jak przetestować tę teorię.

• Ten wątek sugeruje, że moje podejście jest wadliwe: najwyraźniej stan modułu powinien być odczytany z analogowego pinu z szumem i progami czasowymi. Czytałem to na cyfrowym pinie WYSOKI / NISKI.

Antena płatkowa

Antena, o której mowa, nazywa się anteną płatkową (lub płaską) - anteną łączącą z płaszczyzną odniesienia za nią. Możesz to zobaczyć tutaj (cztery jaśniejsze zielone kwadraty w pobliżu rogów).

Zgodnie z arkuszem danych kierunkowość wygląda następująco:

Jego zdolność wykrywania jest około 63 razy słabsza, zakładając, że jesteś na tym samym poziomie. Jeśli nie jesteś na tym samym poziomie, jest ponad 250 razy słabszy.

Więc ... może zamontujesz go wysoko i pochylisz w dół. Pomoże to również kontrolować zasięg wykrywania.

Powinieneś także być świadomy i starać się unikać odbić. RF jest po prostu EM (jak światło) i odbija się od rzeczy! ... szczególnie metale i ciekłe roztwory elektrolityczne (takie jak słona woda).

Odbłyśnik

Przewodnik po falach nie pomoże. Potrzebujesz tutaj reflektora. Jestem pewien, że widziałeś już antenę satelitarną. Taki jest cel: ponowne ustawienie płata tylnego w kierunku do przodu i zmniejszenie płatów bocznych (np. Poprawa kierunkowości).

Zaprojektowanie jednego jest poza zakresem tego, na co odpowiem tutaj. Jeśli zdecydujesz się na podejście oparte na odbłyśniku, ponownie zadaj bardziej szczegółowe pytania, @referencje, a ja odpowiem bardziej szczegółowo.

Wstępne podejście do wyszukiwania objętości

W rzeczywistości wymyśliłem architekturę RADAR specjalnie zaprojektowaną do radzenia sobie z tego typu scenariuszem zwaną interferometrią względną wspomaganą kątem przylotu (ARI) i napisałem kilka artykułów naukowych na ten temat ( [A] , [B] , [C] itp.). Kompletna implementacja jest prawdopodobnie poza tobą (i przesadą dla twojej aplikacji), ale oto podstawowy pomysł:

Możesz częściowo nakładać się na wiele modułów i skorelować ich wykrycia, aby odrzucić cele poza obszarem zainteresowania. W ten sposób możesz stworzyć ładną, skupioną strefę wykrywania. W ARI ten region przecięcia nazywa się początkowym woluminem wyszukiwania (ISV).

Podsumowując ...

Powodzenia! Zgrabny projekt.

Szybka uwaga (dzięki @AndrejaKo!):

Pamiętaj, że jeśli ktoś użyje @, aby odnieść się do ciebie w pytaniu, w którym wcześniej nie pisałeś, nie otrzymasz powiadomienia. Lepszą opcją byłoby umieszczenie referencji tutaj lub użycie @ na czacie.

Jest bardzo prawdopodobne, że tylne / boczne płaty samej anteny nie stanowią problemu. Każdy obiekt w głównym płacie może również odbijać / rozpraszać energię mikrofalową, przekierowując ją do obszaru za anteną (iz powrotem).

Mówisz, że wysyłasz mikrofale przez ścianę z cegieł. Charakterystyki dielektryczne cegły są bardzo różne od tych, powietrze (nie wspominając kołki ścienne, gwoździe / śrub, drutów i / lub rur, itd) oraz impedancja ta nieciągłość będzie odzwierciedlać część energii, która wpływa na to, podobnie jak szklana powierzchnia pryzmatu zarówno odbija, jak i załamuje światło.