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霧天行車誘導(dǎo)系統(tǒng)中低功耗車輛檢測雷達(dá)的關(guān)鍵機制

巍泰技術(shù) ? 2024-01-29 15:46 ? 次閱讀
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目前,巍泰技術(shù)霧區(qū)車輛檢測雷達(dá)WTR-562-X功耗最大為0.15W@12V,約12.5mA。而WTR-562-X的低功耗設(shè)計是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,其功耗主要由靜態(tài)功耗和動態(tài)功耗兩部分組成,靜態(tài)功耗是雷達(dá)處于休眠或待機階段的功耗,如電源電路、時鐘電路、控制電路等;動態(tài)功耗則是雷達(dá)運行階段的功耗,如發(fā)射/接收模塊、信號處理、數(shù)據(jù)處理等。如何降低WTR-562-X的靜態(tài)與動態(tài)功耗是低功耗的關(guān)鍵,也是WTR-562-X低功耗設(shè)計時需要充分考慮的問題。

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那么,WTR-562-X是如何做到低功耗的?下面小編從降低靜態(tài)功耗與動態(tài)功耗兩個方面進(jìn)行深入解析:

1、引入智能喚醒機制:WTR-562-X主要通過定時器實現(xiàn)智能喚醒。在休眠模式下,MCU不需要執(zhí)行任務(wù)或操作,電源和時鐘等靜態(tài)低功耗組件被降低,其他發(fā)射/接收、信號處理等動態(tài)高功耗組件功能被關(guān)閉,以降低靜態(tài)和動態(tài)功耗;當(dāng)檢測到外部環(huán)境有車輛目標(biāo)出現(xiàn)的喚醒信號時,雷達(dá)系統(tǒng)快速進(jìn)入正常工作狀態(tài),從而實現(xiàn)雷達(dá)喚醒和休眠的自動切換。這種智能喚醒機制在保證響應(yīng)速度的同時,又降低了雷達(dá)功耗。

2、優(yōu)化天線設(shè)計:WTR-562-X改進(jìn)了天線結(jié)構(gòu)和尺寸大小,提高了天線的輻射效率和方向性,降低了天線的等效阻抗,從而減少了饋電網(wǎng)絡(luò)功耗;同時,WTR-562-X還采用低阻抗、寬頻帶的饋電網(wǎng)絡(luò),提高了能量的輻射效率,進(jìn)一步降低了饋電部分的功耗。此外,WTR-562-X天線采用的是導(dǎo)電性能良好、損耗小、熱導(dǎo)率高的銅材料,使得天線具備更低的能量損耗和更好地散熱性,從而降低了因材料和溫升導(dǎo)致的額外功耗。

3、優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu):WTR-562-X優(yōu)化了天線與雷達(dá)其他組件的結(jié)構(gòu)和布局,減少電路板面積和連接線長度,降低信號傳輸過程中的能量損失,提高了能量傳輸和利用效率。此外,WTR-562-X雷達(dá)系統(tǒng)被劃分為電源、發(fā)射、接收、信號處理、控制與通信等多個模塊,獨立設(shè)計和優(yōu)化每個模塊的功耗,通過模塊之間的優(yōu)化組合,最終實現(xiàn)了WTR-562-X整體功耗的最小化。

4、采用低功耗射頻集成電路:WTR-562-X采用先進(jìn)的CMOS半導(dǎo)體工藝和材料,在充分發(fā)揮其高集成度、穩(wěn)定性、靈活性,易于升級維護與低成本優(yōu)勢的同時,通過降低靜態(tài)功耗、動態(tài)功耗、優(yōu)化電路結(jié)構(gòu)、多電源電壓技術(shù)、門控電源技術(shù)和多閾值CMOS電路設(shè)計等方式,進(jìn)一步降低了雷達(dá)功耗,延長了雷達(dá)使用壽命和續(xù)航時間。

5、提高信號處理效率:WTR-562-X的MCU帶有數(shù)字運算加速器,具備DSP數(shù)字信號處理能力,可顯著提高運算速度和雷達(dá)系統(tǒng)信號處理效率,在減少信號處理工作時間的同時,以更低的功耗完成同樣的運算任務(wù),從而降低MCU整體功耗,延長雷達(dá)的續(xù)航時間。

綜上所述,WTR-562-X主要是通過引入休眠模式降低靜態(tài)功耗,通過優(yōu)化雷達(dá)天線、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等硬件設(shè)計、采用新型低功耗工藝與元器件、提高信號處理效率等方式降低動態(tài)功耗,提高了雷達(dá)設(shè)備的整體能效與可靠性。

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