矽杰小课堂：毫米波雷达应用中的电源注意事项

作者： 浏览次数： 日期：2022-01-21 13:45:13

随着矽杰毫米波雷达在越来越多的物联网场景中大量使用，产品面临的实际外部环境也千变万化。

可能是这样的

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也有可能是这样的

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所以在实验室测试及demo测试时，雷达工作稳定，但是很多产品实际上机后出现误报等不稳定状况。那么引起产品不稳定的因素是什么？上海矽杰微的产品又如何保证在各类复杂的环境中稳定工作呢？

我们总结的经验，大部分的问题都出在了电源设计上。现有不少用于测量呼吸甚至心跳这类微弱电信号的雷达是非常敏感的传感器，因此系统中一旦有较大的干扰信号进入，就会影响检测结果。最直接的传导干扰路径就是电源。

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典型的问题就是工程师在验证雷达功能时，直接采用直流电源模块等电源质量比较好的电源进行供电测试。但是到了实际产品上，通常都是采用自己设计或者外购的AC 220V-DC 5V/3.3V电源。相比实验室电源及常用直流源，后者会产生电源噪声纹波等干扰现象。矽杰毫米波雷达从硬件设计到算法，都有一系列抗干扰抑制噪声的措施。这对客户实际投入使用非常友好，可以有效避免电源产生的干扰。

这里提供几个关于电源设计方面的建议供大家参考，一些简单的电源措施，可以避免很多问题：

隔离电源

尽量使用隔离电源。在一些极低成本电源设计时可能会使用很便宜的非隔离电源。但我们还是建议客户采用隔离电源进行供电，更稳定也更安全。

避免相互接触影响

交流整流桥及变压器应避免直接接触模组，并尽量不要使变压器及整流器正对模块。可错开放置或增加屏蔽层。因为交流整流桥及变压器线圈附近会有一些极低频的电场辐射泄露。虽然雷达电路上会有一些滤波，但如果因为安装位置的原因，这些低频电信号辐射正好绕开了滤波器直接进入了MCU，那就相当于给犯罪分子开了后门直接登堂入室了。

控制电源波纹

供电电源纹波尽量小于50mV以下，避免电源中有尖峰毛刺。电源毛刺的幅度一般都比较大，并且时间很短，LDO的瞬态响应能力不足导致电源输出瞬间变化，会影响雷达的工作状态，会对系统造成很大的干扰。

典型电源毛刺波形图 

典型电源纹波图

如果从源头减小这些纹波及毛刺，对系统还是非常友好的。通常大家都会用DCDC+LDO的方式进行直流电源供电，DCDC一般输出会含有开关频率成分，因此需要一级LDO进行稳压。在选用LDO时，我们推荐用户可以关注PSRR和噪声这两个指标。同时自身输出的波动尽量减小。

不要加防反向二极管等器件

有些客户出于防呆设计的需要，在直流供电输出口增加了防反向二极管，但二极管通常是一个高噪声的器件，并且在直流供电链路中串联任何器件，都会使电源噪声抬高，有可能会造成一些误报。因此，在直流供电链路中不要加防反向二极管等器件，直流供电链路中添加任何器件都会使电源噪声抬高导致误报的可能。

电源驱动电流不应小于模块正常工作电流

小马拉大车自然是拉不动了。不过矽杰雷达的功耗是非常低的，满功率下也就0.2W左右的功耗。一般电源驱动都毫无压力。

矽杰毫米波雷达到底行不行？

我们以矽杰微人体存在检测雷达RKB1125F及RKB1155H两款最灵敏的模块进行测试，这两款模块通过检测人体微小的呼吸信号来判断人体存在，可用于智能家居人体存在检测场景的使用，相比传统检测运动的雷达，即使人体保持静止或者一些极微小的动作，也能被探测到。解决了传统动目标检测雷达在人体进入静止状态或微动状态时就无法探测到存在的痛点。（可联系我们销售获取关于本雷达更多的信息）

RKB1125F FMCW人体存在检测模块

RKB1155H 多普勒人体存在检测模块

我们从网上买了很多低成本的AC-DC电源模块进行测试。即使价位极低的AC220V-DC 3.3V的交流转直流模块给我们雷达供电，雷达工作也都十分稳定，没有误报。

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测试图

雷达直接通过220V AC-DC模块供电，正常室内环境测试，而非一些模块展示的是在暗室或屏蔽箱的测试结果。

虽然矽杰雷达很能打很能扛，最后还是要友情提醒，雷达是很灵敏的传感器，也不能太粗暴对待哟！