Микроволновый датчик SW1

Конструкция и материалы корпуса

Микроволновый датчик SW1 выпускается в герметичном корпусе из ударопрочного пластика ABS с классом защиты IP54. Внутренняя полость заполнена компаундом на основе полиуретана для защиты от вибраций и перепадов температур. Основной излучающий элемент — планарная антенна, нанесенная методом фотолитографии на подложку из FR4 текстолита толщиной 1.6 мм с медным покрытием 35 мкм и финишным напылением ENIG (иммерсионное золото). Это обеспечивает стабильность резонансной частоты в диапазоне от -40°C до +85°C.

Технические спецификации

Рабочая частота: 10.525 ГГц ± 15 МГц (полоса пропускания по уровню -3 дБ).
Мощность излучения: не более 5 мВт ERP (эквивалентная изотропная излучаемая мощность), что соответствует нормам EN 300 638.
Дальность обнаружения: до 7 метров в радиусе (в условиях прямой видимости при стандартной установке на лобовое стекло).
Время отклика: детекция движения занимает не более 0.3 секунды, ложная фиксация блокируется цифровым фильтром с адаптивным порогом.
Выходной сигнал: открытый коллектор NPN, ток нагрузки до 100 мА, максимальное напряжение 24 В.
Напряжение питания: от 9 до 16 В постоянного тока, защита от переполюсовки и перенапряжения до 24 В.

Принцип работы и обработка сигнала

Датчик использует эффект Доплера: генератор на диоде Ганна формирует непрерывное излучение на частоте 10.525 ГГц. Отраженный от объектов сигнал смешивается с опорной частотой, образуя низкочастотный сигнал биений (от 0.1 Гц до 100 Гц). Встроенный операционный усилитель LM324 с фильтром нижних частот второго порядка отсекает высокочастотные помехи. Микроконтроллер серии PIC16F627 выполняет 8-битную цифровую обработку: анализ амплитуды, частоты и длительности импульсов. Это позволяет отличать человека от раскачивающейся ветки или мелкого животного (алгоритм сравнения с эталонными шаблонами).

Отличия от альтернативных сенсоров

По сравнению с инфракрасными (пироэлектрическими) детекторами: SW1 не зависит от температуры тела объекта и не блокируется стеклом или пластиком. В отличие от ИК-датчиков, он видит сквозь салонные перегородки, подголовники и шторки.
По сравнению с ультразвуковыми моделями: отсутствует чувствительность к порывам воздуха, шуму двигателя и акустическим помехам с частотой 40 кГц. Ультразвук может давать ложные срабатывания при работе сирены или громкой музыки — для SW1 этот фактор исключен.
По сравнению с двухчастотными радарами (24 ГГц): SW1 уступает по разрешающей способности (нет определения координат), но выигрывает в стоимости и простоте интеграции. Для задач охраны салона автомобиля используется как основной сенсор объема.

Производство и контроль качества

Изделие выпускается на автоматизированной линии с установками поверхностного монтажа (SMD) компании Yamaha. Каждый модуль проходит двухэтапное тестирование: на этапе сборки — измерение частоты и уровня выходной мощности в экранированной камере, на финальном этапе — функциональная проверка в климатической камере при -30°C и +60°C с имитацией движения манекена (скорость перемещения 0.3–2 м/с). Процент выхода годных изделий составляет не менее 98.7%. Сертификация проведена на соответствие стандартам ECE R10 (устойчивость к электромагнитным помехам) и ISO 11452-2 (устойчивость к излучаемым электромагнитным полям).