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環境に左右されにくい産業用ミリ波レーダーとは?

「BGT24MTR11」はInfineon社が提供する24.0〜26.0GHzで動作する信号生成および受信用のシリコンゲルマニウムMMIC、ミリ波レーダーです。

高周波回路を1チップで集積することができ、小型、低消費電力ながら高精度で速度、距離、方向を測定することができます。

そのため、

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構成

  • 24 GHzトランシーバMMIC
  • 24GHzの基本電圧制御発振器
  • ホモダイン直交受信機
  • シングルエンドRFおよびLO端子
  • 低雑音指数NFSSB:12 dB
  • 高変換ゲイン:26 dB
  • 高い1 dBの入力圧縮ポイント:-12 dBm
  • 低位相ノイズVCO
  • 単一電源電圧3.3 V
  • 消費電力500 mW
  • 4.5mm×5.5mmのVQFNパッケージ 32pin

といった特徴を持っているため、以下のようなアプリケーションに最適です。

  • 工場内での人、障害物の検知
  • ドローンなどから高度の検出、障害物検知
  • 呼吸センシング、脈拍センシング
  • 通行量で街灯のコントロール
  • ヘルスメータ  等

ミリ波レーダーを採用する2つの理由

距離を測定する方法には赤外線、超音波、カメラ、ToF センサなどがあります。ここではミリ波レーダーと比較しながら、ミリ波レーダーを採用する2つの理由について解説します。

理由1 赤外線、超音波方式に比べて高精度

最も低価格で距離を測定する方法として赤外線、超音波方式のセンサーを採用するのが一般的です。
しかし、赤外線、超音波方式は信号の拡散性が高いため、

  • 分解能が低い
  • 測定距離が短い
  • 温度など環境による影響によるバラツキ

といったデメリットがあります。

電波センサであるミリ波レーダーは直進性が高く、環境にも左右されにくいため、高精度な測定が可能です。
また、24GHzにおいてはアンテナを小型かできるメリットもあります。

理由2 カメラ、レーザー方式に比べて低コスト、安定動作

高精度に距離を測定する方法としてカメラ、レーザ方式のセンサを採用する方法もあります。

カメラとレーザー方式は直進性が高いため、高分解能、高精度の測定が可能です。
しかし、

  • 高性能なCPUとメモリが必要なため、システムコストが高い
  • 外光、天候、夜間などの環境による影響が大きい
  • ステレオカメラ、ToFセンサなどシステムが複雑

といったデメリットがあります。

ミリ波レーダーは外光、天候、夜間、環境に対する安定性が高いため信頼性の高い測定が可能です。
また、電波の透過性を利用することでアンテナをカバーで覆うこともできるため製品のデザインの自由度も高く、レーダー方式、周波数、アンテナ設計によって測定範囲、測定精度をコントロールすることができます。

性能とコストのバランスの良さがミリ波レーダーのメリットです。

アプリケーション例

  • ドローン
  • スマートフォーム
  • 工業用ロボット
  • 街灯
  • 呼吸・脈拍センシング
  • スピードメーター
  • タンクレベルメータ
  • 自動ドア
  • 動作検知

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アプリケーション例

製品概要

型  名 BGT24MTR11 E6327
特  徴
  • 24GHz ISM帯域トランシーバMMIC
  • 完全に統合された低位相ノイズVCO
  • 1.5GHzおよび23kHz出力の切り替え可能なプリスケーラ
  • オンチップ電源および温度センサ
  • ホモダイン直交受信機
  • シングルエンドRFおよびLO端子
  • 低雑音指数NFSSB:12dB
  • 高変換ゲイン:26dB
  • 高1dB入力圧縮ポイント:-12dBm
  • 単電源電圧 3.3V
  • 低消費電力 500mW
  • 200GHzバイポーラSiGe:C技術b7hf200
  • 完全にESD保護されたデバイス
  • VQFNパッケージ 32pin
  • Pbフリー(RoHS準拠)パッケージ


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BGT 24MTR11 E6327

*電波法認証済モジュールは以下のパートナーより提供されています。

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