Pengenalan arsitektur radar FMCW dan pulsa
- Radar FMCW murah dan mudah dibuat, serta menggunakan antena pemancar dan penerima terpisah untuk menghindari kebutuhan peralihan antara transmisi dan penerimaan.
- Radar pulsa memerlukan peralihan cepat antara mode transmisi dan penerimaan, dapat menggunakan daya transmisi yang tinggi, dan unggul untuk mengukur kecepatan target yang bergerak cepat.
- Radar FMCW terutama digunakan untuk aplikasi jarak dekat, sedangkan radar pulsa terutama digunakan untuk aplikasi jarak jauh.
Radar kompresi pulsa
- Radar kompresi pulsa mendukung bentuk gelombang arbitrer, dan memerlukan DAC dengan laju sampling yang cukup tinggi untuk menghasilkan bentuk gelombang yang ditransmisikan.
- Arsitektur radar sangat mirip dengan SDR, dan berbagi dua antena penerima yang dimultipleks berdasarkan waktu serta satu antena pemancar.
- Arsitektur zero-IF bukan pilihan ideal dari sisi performa, tetapi merupakan opsi yang paling murah.
ADC dan DAC
- Laju sampling ADC adalah salah satu parameter terpenting dalam sistem, dan diinginkan untuk melakukan sampling secepat mungkin.
- DAC dibatasi oleh bandwidth sistem, tetapi berguna untuk memiliki bandwidth yang cukup agar pemfilteran lebih mudah.
FPGA
- Mikrokontroler saja tidak cukup untuk aplikasi ini, dan FPGA diperlukan untuk menghasilkan pulsa dengan timing yang akurat serta mengelola data ADC dan DAC.
- Zynq 7020 menyediakan CPU ARM-A9 dual-core dan logika yang dapat diprogram khas FPGA dalam satu paket.
Desain digital
- Saat menggunakan ADC dan DAC yang cepat, penting untuk mempertimbangkan apakah sistem mampu memproses data tersebut.
- FPGA SoC terdiri dari processing system (PS) dan programmable logic (PL), yang saling terhubung melalui bus AXI.
- Diperlukan antarmuka PC berkecepatan tinggi agar sampel ADC yang ditangkap dapat ditransfer dengan cepat ke PC.
Desain RF
- Komponen RF menempati sebagian kecil dari area PCB dan memerlukan beban kerja yang relatif kecil dalam proyek ini.
- Desain komponen RF relatif sederhana, dan frekuensi operasinya ditetapkan sekitar 6 GHz.
Jangkauan deteksi maksimum
- Jangkauan deteksi maksimum radar dapat dihitung dengan mempertimbangkan berbagai parameter seperti panjang pulsa yang dipancarkan, daya rata-rata, dan gain antena.
- Jarak deteksi maksimum diperkirakan sekitar 1 km, dan pada jarak ini target terdeteksi dengan probabilitas rata-rata 50%.
Desain PCB
- Untuk implementasi nyata sistem, diperlukan desain printed circuit board (PCB) yang mengintegrasikan semua komponen.
- PCB mencakup rangkaian RF dan digital berkecepatan tinggi, serta memerlukan routing yang cermat agar dapat berfungsi dengan benar.
Opini GN⁺
- Artikel ini membagikan pengalaman membangun radar kompresi pulsa, memperdalam pemahaman tentang teknologi radar dan khususnya memberikan wawasan mengenai arsitektur yang mirip dengan software-defined radio (SDR).
- Penjelasan rinci tentang desain digital dan RF pada sistem radar dapat membantu insinyur pemula memahami proses perancangan sistem yang kompleks.
- Artikel ini menekankan pentingnya pemrosesan data real-time menggunakan FPGA, yang merupakan konsep penting dan dapat diterapkan pada berbagai aplikasi pemrosesan sinyal berkecepatan tinggi.
- Perbedaan harga FPGA Zynq 7020 yang disebut dalam artikel memberikan contoh menarik tentang rantai pasok dan penetapan harga komponen elektronik. Ini merupakan faktor penting yang perlu dipertimbangkan dalam pengembangan produk elektronik.
- Perhitungan jangkauan deteksi maksimum penting untuk memahami batas performa sistem radar dan dapat membantu memprediksi kinerja di lingkungan nyata.
1 komentar
Rekayasa gila yang melampaui imajinasi...
Terlalu mirip dengan sosok insinyur yang selama ini samar-samar kubayangkan.