本帖最后由 sagitattoo 于 2018-12-18 19:18 编辑
分享一下对Distance2Go硬件设计的理解
电源
首先是电源部分,板子可以通过三个输入进行供电,两个MicroUSB和一个外部DC输入。
这里在两个MicroUSB的输入端各放置了一个Schottky二极管BAS3010A,保证了输入的单向性。使得两个输入可以同时接入,且不会相互干扰。
板上的芯片主要使用3.3V,在这里用到了三个低噪声稳压芯片用于将输入的5V降到3.3V。雷达收发芯片在工作时需要的功耗较大,并且为了RF和模拟端免受数字端的干扰,雷达芯片采用LP5912单独供电,这款芯片最大的输出电流达到500mA,满足了信号发射接收时的功耗需求。MCU部分和PLL部分则分别选择了一颗LP5907供电,这颗芯片最大输出电流为250mA。
整个电源部分对数字和模拟部分进行合理分配,既满足了功耗需求,也达到了减少之间干扰的目的。 天线
天线采用微带线的形式,经过仿真,天线的增益达到12dBi,角度为20°x42°。 RF前端
RF前端频率很高,需要精心设计达到性能的需求。
首先在板子的周围有一圈金属边,可以加盖金属屏蔽壳,或者吸波材料,降低RF前端噪声的干扰。
然后在PCB叠层设计时,需要选择合理板材和结构。Distance2GO采用6层对称结构,顶层和底层选择适合高频电路的罗杰斯板材RO-4350B,内部则选择常用的FR-4板材。同时在设计方面还选择了盲孔的设计,对制板工艺有一定挑战。 24GHz收发转换
板子的核心芯片就是BGT24MTR11。
从框图中可以看到,输入端RF1经过一个低噪放LNA,然后通过混频器,与本振进行相乘,变换到零中频的IQ正交信号,再送到后端进行处理。
发送端则是将VCO产生的高频信号经过功率放大器PA,以差分的形式输出给RF前端。 模拟链路模拟链路的作用是将BGT24MTR11得到的中频信号进行适当放大,送给后端的ADC进行模数转换。Distance2GO采用了两级放大,为后端ADC采集提供了不同增益的信号。其中第一级放大还兼顾了将差分信号转换成单端信号的作用。 数字端数字端MCU采用XMC4200,内核为Cortex M4,内部有DSP模块,使得一些算法可以在MCU内部完成,提高了测量效率。
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