Radar Örnekleri - Araştırma radarı

120 GHz Radar Ön-Ucu

TRX 120 01 RFE

TRX 120 01 RFE Terahertz bandında çalışan boyutu bir başparmak tırnağından daha büyük olmayan tek bir yongaya sıkıştırılmış bir komple radardır. Bu yonga bir radara ait gönderici, alıcı ve antenler dâhil tüm yüksek frekanslı elemanlarının silikon germanyum teknolojisi kullanılarak çok yüksek seviyede tümleştirildiği bir devredir. 122 ila 123 GHz frekansları arasındaki ISM bandında kullanılır. Radar düşük güçte bir yayın yapar ve bu nedenle 10 m kadar bir menzile sahiptir. Menzili ancak bir dielektrik lens kullanılarak tümleşik devredeki yama antenin yönlülüğü keskinleştirilerek arttırılabilir.

Yonga bir düşük gürültülü yükselteç, bir kuadratik demodülatör, süzgeç ve bir gerilim kontrollü osilatör ihtiva eder. Bu osilatör ”it-it“ denilen (push-push oscillator) daha düşük bir temel frekansta çalışan, ancak çıkışında bu temel frekansların harmoniklerini veren bir osilatördür. Temel frekans yongada alt frekanslara bölünür ve bir ölçüm işaretli olarak hazır olur. Frekans kontrolü ilkin 3-bitlik kelimeyle kaba ayarlanır ve bir analog gerilimle yapılan ince ayar ardından işaret artık bir modülasyon girişi olarak kullanılmaya hazırdır. Analog frekans kontrolü 7 GHz lik bir bant genişliği ile tüm frekans bandını kapsayabilir. Gönderim frekansı bir tampon yükselteç üzerinden alım işaretinin aşağı karıştırıcısına doğrudan aktarılır.

Keza alt frekanslara bölünmüş ölçüm işaretli analog ayar gerilimiyle birlikte bir Faz Kilitlemeli Döngü Osilatörü için (Phase-Locked Loop Oscillator, PLL) harici kontrol devresi olarak kullanılabilir. Bir diğer kullanım yeri ise bir testere dişli darbe ile bir doğrusal Frekans Modüleli Sürekli Dalga Radarı (FMCW-Radar) olabilir. Eğer bir sabit frekans ayarlanmışsa yonga bu sefer bir Sürekli Dalga Radarı (CW-Radar) gibi çalışır. Başka modülasyon biçimleri de mümkündür.

f_{bölücü -çıkış}

(farksal)

Bölücü
1:32

TX

60 GHz

120 GHz

ince

analog

kaba

3 Bit

Güç yükselteci

IF Q

(differential)

IF I

(differential)

RX

LNA

V_ayar

Resim 2: Tümleşik modülün basitleştirilmiş blok şeması

f_{bölücü -çıkış}

(farksal)

Bölücü
1:32

TX

60 GHz

120 GHz

ince

analog

kaba

3 Bit

Güç yükselteci

IF Q

(farksal)

IF I

(farksal)

RX

LNA

V_ayar

Resim 2: Tümleşik modülün basitleştirilmiş blok şeması

Yonganın çıkışları 200 MHz e kadar olan bir bant genişliğiyle temel bantta yer alır. Ayrıca bu yonga için üretici firma Silicon Radar GmbH tarafından kapsamlı yazılımıyla birlikte bir test seti geliştirilmiştir. Bu baskılı devre kartı arayüz gibi bir bilgisayarda kullanılabilinir.

Bununla beraber Frekans Modüleli Sürekli Dalga radarı gibi çok yüksek hassasiyet gerektiren uygulamalarda doğrusal testere dişli darbe kullanılmamalıdır, daha ziyade ayar geriliminin doğrusallıktan sapmalarını telafi edebilmek için yürütmesi programlanabilir bir testere dişi benzeri gerilim kullanılmalıdır. Çıkış frekansı 2 GHz in altında bulunan bireysel ölçümleme için bu alt frekanslara bölünmüş ölçü çıkışı kullanılabilinir.