D3 Engineering 2ASVZ-02 Guia d'instal·lació del sensor de radar DesignCore mmWave

Aquest document descriu com utilitzar els mòduls de sensors d'ona mm d'una sola placa D3 Engineering Design Core® RS-1843AOP, RS-6843AOP i RS-6843AOPA. Els sensors que es tracten en aquesta guia d'integració tenen un factor de forma i unes interfícies idèntiques. Aquí teniu un resum dels diferents models. Podeu trobar més informació a la fitxa tècnica del dispositiu en qüestió.

Taula 1. Models RS-x843AOP

Model	Dispositiu	Banda de freqüència	Patró d'antena	Qualificació (RFIC)
RS-1843AOP	AWR1843AOP	77 GHz	Azimut afavorit	AECQ-100
RS-6843AOP	IWR6843AOP	60 GHz	Equilibrat Az/El	N/A
RS-6843AOPA	AWR6843AOP	60 GHz	Equilibrat Az/El	AECQ-100

INTEGRACIÓ MECÀNICA

Consideracions tèrmiques i elèctriques
La placa del sensor ha d'evacuar fins a 5 watts per evitar el sobreescalfament. El disseny inclou dues superfícies que haurien d'acoblar-se tèrmicament a algun tipus de dissipador de calor dissenyat per realitzar aquesta transferència. Es troben a les vores laterals del tauler on hi ha els forats dels cargols. Una superfície metàl·lica polida hauria de contactar amb la part inferior del tauler des de la vora aproximadament 0.125 polzades cap a dins. La superfície es pot alleujar per evitar curtcircuits de tres zones a la part inferior. Hi ha màscara de soldadura sobre les vies que proporciona aïllament, però en un entorn amb vibracions és més segur crear un buit per sobre d'ells. La figura 2 mostra les ubicacions de les zones de via.

Orientació de l'antena
Cal tenir en compte que el microprogramari de l'aplicació pot funcionar amb qualsevol orientació del sensor, però algunes aplicacions preconstruïdes poden adoptar una orientació determinada. Verifiqueu que l'orientació configurada al programari coincideixi amb la ubicació real del sensor.

Consideracions sobre el tancament i el radome
És possible crear una coberta sobre el sensor, però la coberta ha de semblar invisible per al radar fent-la un múltiple de mitja longitud d'ona en el material. Es pot trobar més informació sobre això a la secció 5 de la nota d'aplicació de TI que es troba aquí: https://www.ti.com/lit/an/spracg5/spracg5.pdf. D3 Engineering ofereix serveis de consultoria en disseny de Radome.

INTERFÀCIES

Només hi ha una interfície per al mòdul RS-x843AOP, una capçalera de 12 pins. La capçalera és Samtec P/N SLM-112-01-GS. Hi ha diverses opcions d'aparellament. Consulteu Samtec per a diferents solucions.

Figura 3. Capçalera de 12 pins
Si us plau, consulteu la taula següent per obtenir més detalls sobre el pinout de la capçalera. Tingueu en compte que la majoria de les E/S també es poden utilitzar com a E/S de propòsit general, depenent del programari carregat. Aquests es denoten amb un asterisc.

Taula 2. Llista de pins de capçalera de 12 pins

Número de pin	Número de bola del dispositiu	Sensor WRT de direcció	Nom del senyal	Funció / Funcions del pin del dispositiu	Voltage Rang
1*	C2	Entrada	SPI_CS_1	Seleccioneu el xip SPI GPIO_30 SPIA_CS_N CAN_FD_TX	0 a 3.3 V
2*	D2	Entrada	SPI_CLK_1	Rellotge SPI GPIO_3 SPIA_CLK CAN_FD_RX DSS_UART_TX	0 a 3.3 V

Número de pin	Número de bola del dispositiu	Sensor WRT de direcció	Nom del senyal	Funció / Funcions del pin del dispositiu	Voltage Rang
3*	U12/F2	Entrada	SYNC_IN SPI_MOSI_1	Entrada de sincronització SPI Main Out Secundària In GPIO_28, SYNC_IN, MSS_UARTB_RX, DMM_MUX_IN, SYNC_OUT GPIO_19, SPIA_MOSI, CAN_FD_RX, DSS_UART_TX	0 a 3.3 V
4*	M3/D1	Entrada o sortida	AR_SOP_1 SYNC_OUT SPI_MISO_1	Entrada d'opció d'arrencada Sortida de sincronització SPI Main In Secondary Out SOP[1], GPIO_29, SYNC_OUT, DMM_MUX_IN, SPIB_CS_N_1, SPIB_CS_N_2 GPIO_20, SPIA_MISO, CAN_FD_TX	0 a 3.3 V
5*	V10	Entrada	AR_SOP_2	Entrada d'opció d'arrencada, alta per programar, baixa per executar SOP[2], GPIO_27, PMIC_CLKOUT, CHIRP_START, CHIRP_END, FRAME_START, EPWM1B, EPWM2A	0 a 3.3 V
6	N/A	Sortida	VDD_3V3	Sortida de 3.3 Volts	3.3 V
7	N/A	Entrada	VDD_5V0	Entrada de 5.0 volts	5.0 V
8	U11	Entrada i sortida	AR_RESET_N	Restableix RFIC NRESET	0 a 3.3 V
9	N/A	Terra	DGND	Voltage Tornar	0 V
10	U16	Sortida	UART_RS232_TX	Consola UART TX (nota: no nivells RS-232) GPIO_14, RS232_TX, MSS_UARTA_TX, MSS_UARTB_TX, BSS_UART_TX, CAN_FD_TX, I2C_SDA, EPWM1A, EPWM1B, NDMM_EN, EPWM2A	0 a 3.3 V
11	V16	Entrada	UART_RS232_RX	Consola UART RX (nota: no nivells RS-232) GPIO_15, RS232_RX, MSS_UARTA_RX, BSS_UART_TX, MSS_UARTB_RX, CAN_FD_RX, I2C_SCL, EPWM2A, EPWM2B, EPWM3A	0 a 3.3 V
12	E2	Sortida	UART_MSS_TX	Dades UART TX (nota: no nivells RS-232) GPIO_5, SPIB_CLK, MSS_UARTA_RX, MSS_UARTB_TX, BSS_UART_TX, CAN_FD_RX	0 a 3.3 V

CONFIGURACIÓ

El sensor RS-x843AOP es programa, es configura i s'inicia mitjançant la consola UART.

Requisits

SDK d'ona TI mm: https://www.ti.com/tool/MMWAVE-SDK

Utilitat TI Uniflash: https://www.ti.com/tool/UNIFLASH
Visualitzador d'ones TI mm: https://dev.ti.com/gallery/view/mmwave/mmWave_Demo_Visualizer/ver/3.5.0/

Adaptador RS-232 a TTL (amb cable de cinta per connectar-se amb la capçalera) o placa de personalitat USB D3 AOP
Alimentació de 5 volts, nominal com a mínim 1.5 A

Programació
Per programar, la placa s'ha de reiniciar o encendre amb el senyal AR_SOP_2 (pin 5) mantingut alt per al flanc ascendent del reinici. A continuació, utilitzeu un port sèrie de PC amb un adaptador RS-232 a TTL o un port USB de PC amb la placa de personalitat USB AOP per comunicar-se amb el sensor a través dels pins 10 i 11. Assegureu-vos que també hi hagi una connexió a terra a la placa des de l'adaptador. Utilitzeu la utilitat Uni flash de TI per programar el flash connectat a l'RFIC. L'aplicació de demostració es troba dins del SDK de mm Wave. Per exemple.ample: "C:\ti\mmwave_sdk_03_05_00_04\packages\ti\demo\xwr64xx\mmw\xwr64xxAOP_mmw_demo.bin". D3 Engineering també ofereix moltes altres aplicacions personalitzades.

Execució de l'aplicació
Per executar-se, la placa s'ha de reiniciar o encendre amb el senyal AR_SOP_2 (pin 5) obert o mantingut baix per al flanc ascendent del reinici. Després d'això, un host es pot comunicar amb la línia d'ordres del sensor. Si utilitzeu un host amb nivells RS-232, cal utilitzar un adaptador RS-232 a TTL. La línia d'ordres depèn del programari d'aplicació que s'executi, però si utilitzeu l'aplicació de demostració mmWave SDK, podeu trobar la documentació de la línia d'ordres dins de la instal·lació del SDK. També podeu utilitzar el TI mm Wave Visualizer per configurar, executar i monitoritzar el sensor. Això es pot executar com a web aplicació o descarregada per a ús local. Amb l'aplicació de demostració estàndard, les dades de sortida del sensor estan disponibles al pin 12 (UART_MSS_TX). El format de dades es descriu a la documentació del SDK d'ona mm. Es pot escriure altre programari que realitzi altres funcions i utilitzi els perifèrics de manera diferent.

Taula 3. Historial de revisions

Revisió	Data	Descripció
0.1	2021-02-19	Número inicial
0.2	2021-02-19	S'han afegit altres funcions de pin i informació sobre radome i antena
0.3	2022-09-27	Aclariments
0.4	2023-05-01	Addició de declaracions de la FCC per a RS-1843AOP
0.5	2024-01-20	Correcció de les declaracions de la FCC i ISED per a RS-1843AOP
0.6	2024-06-07	Correccions addicionals a les declaracions de la FCC i ISED per a RS-1843AOP
0.7	2024-06-25	Addició del Pla d'assaig de canvis permissius de classe 2 d'homologació modular
0.8	2024-07-18	Refinament de la informació d'aprovació modular limitada
0.9	2024-11-15	Secció de compliment afegida per a RS-6843AOP

Avisos de compliment de RF RS-6843AOP
Les següents declaracions d'emissions de RF s'apliquen exclusivament al sensor de radar model RS-6843AOP.

Etiqueta d'identificació de la FCC i ISED
El dispositiu RS-6843AOP ha estat certificat per complir amb la part 15 de la FCC i ISED ICES-003. A causa de la seva mida, l'identificador de FCC requerit, inclòs el codi del beneficiari, s'inclou en aquest manual a continuació.

Identificador de la FCC: 2ASVZ-02
A causa de la seva mida, l'ID d'IC requerit, inclòs el codi de l'empresa, s'inclou en aquest manual a continuació.

IC: 30644-02

Declaració de compliment de la FCC

Aquest equip s'ha provat i s'ha comprovat que compleix els límits per a un dispositiu digital de classe A, d'acord amb la part 15 de les normes de la FCC. Aquests límits estan dissenyats per proporcionar una protecció raonable contra interferències nocives quan l'equip s'utilitza en un entorn comercial. Aquest equip genera, utilitza i pot irradiar energia de radiofreqüència i, si no s'instal·la i s'utilitza d'acord amb el manual d'instruccions, pot causar interferències perjudicials a les comunicacions de ràdio. El funcionament d'aquest equip en una zona residencial és probable que provoqui interferències perjudicials, en aquest cas l'usuari haurà de corregir la interferència pel seu compte.

Aquest dispositiu compleix la part 15 de les normes de la FCC. El funcionament està subjecte a les dues condicions següents:

Aquest dispositiu no pot causar interferències perjudicials i

Aquest dispositiu ha d'acceptar qualsevol interferència rebuda, incloses les interferències que puguin provocar un funcionament no desitjat. Tingueu en compte que els canvis o modificacions no aprovats expressament per la part responsable del compliment poden anul·lar l'autoritat de l'usuari per fer servir l'equip.

Els canvis o modificacions no aprovats expressament per la part responsable del compliment poden anul·lar l'autoritat de l'usuari per fer servir l'equip.

Declaració d'exposició a RF de la FCC
Aquest equip compleix els límits d'exposició a la radiació de la FCC establerts per a un entorn no controlat. Aquest transmissor no s'ha de col·locar ni funcionar juntament amb cap altra antena o transmissor. Per tal d'evitar la possibilitat de superar els límits d'exposició a la radiofreqüència de la FCC, aquest equip s'ha d'instal·lar i fer funcionar amb una distància mínima de 20 cm (7.9 polzades) entre l'antena i el cos durant el funcionament normal. Els usuaris han de seguir les instruccions d'operació específiques per complir amb l'exposició a RF.

ISED Exempció de responsabilitat de no interferències
Aquest dispositiu conté transmissors/receptors exempts de llicència que compleixen els RSS exempts de llicència d'Innovation, Science and Economic Development Canada.

El funcionament està subjecte a les dues condicions següents:

Aquest dispositiu no pot causar interferències.
Aquest dispositiu ha d'acceptar qualsevol interferència, incloses les interferències que puguin provocar un funcionament no desitjat del dispositiu.

Aquest dispositiu compleix les especificacions canadenques ICES-003 Classe A. CAN ICES-003(A) / NMB-003 (A).

ISED Declaració d'exposició a RF
Aquest equip compleix els límits d'exposició a la radiació ISED RSS-102 establerts per a un entorn no controlat. Aquest equip s'ha d'instal·lar i fer funcionar amb una distància mínima de 20 cm (7.9 polzades) entre el radiador i qualsevol part del cos. Aquest transmissor no s'ha de col·locar ni funcionar juntament amb cap altra antena o transmissor.

Funcionament exterior
El funcionament previst d'aquest equip és només a l'aire lliure.

Avís d'aprovació modular de la FCC i ISED
Aquest mòdul s'ha aprovat amb una Aprovació Modular Limitada i, com que el mòdul no té blindatge, s'haurien d'afegir un altre amfitrió que no sigui idèntic en construcció/material/configuració mitjançant un canvi permissiu de classe II amb una avaluació adequada seguint els procediments C2PC. Aquesta secció proporciona instruccions d'integració de mòduls segons KDB 996369 D03.

Llista de normes aplicables
Vegeu la secció 1.2.

Resum de les condicions específiques d'ús operatiu
Aquest transmissor modular està aprovat per utilitzar-lo només amb configuracions específiques d'antena, cable i potència de sortida que han estat provades i aprovades pel fabricant (D3). No es permeten modificacions a la ràdio, al sistema d'antena o a la sortida de potència que no hagin estat especificades explícitament pel fabricant i poden fer que la ràdio no compleixi amb les autoritats reguladores aplicables.

Tràmits de mòduls limitats
Vegeu la resta d'aquesta guia d'integració i la secció 1.8.

Dissenys d'antena de traça
No hi ha disposicions per a antenes de traça externes.

Condicions d'exposició a RF
Vegeu la secció 1.3.

Antenes
Aquest dispositiu utilitza una antena integrada que és l'única configuració aprovada per al seu ús. Els canvis o modificacions no aprovats expressament per la part responsable del compliment poden anul·lar l'autoritat de l'usuari per fer servir l'equip.

Etiqueta i informació de compliment
El producte final ha de portar una etiqueta física o ha d'utilitzar l'etiquetatge electrònic seguint els KDB 784748 D01 i KDB 784748 que diguin: "Conté el mòdul transmissor FCC ID: 2ASVZ-02, IC: 30644-02" o "Contains FCC ID: 2ASVZ-02, IC: 30644-02”.

Informació sobre els modes de prova i els requisits de prova addicionals
Vegeu la secció 1.8.

Proves addicionals, part 15 Subpart B Exempció de responsabilitat
Aquest transmissor modular només està autoritzat per la FCC per a les parts de la regla específiques que figuren a la subvenció, i el fabricant del producte amfitrió és responsable del compliment de qualsevol altra norma de la FCC que s'apliqui a l'amfitrió no coberta per la concessió de certificació del transmissor modular. El producte amfitrió final encara requereix proves de compliment de la part 15 de la subpart B amb el transmissor modular instal·lat.

Consideracions EMI
Tot i que s'ha descobert que aquest mòdul transmet emissions EMI sol, s'ha de tenir cura quan s'utilitza amb fonts de RF addicionals per evitar la barreja de productes. S'han d'utilitzar les millors pràctiques de disseny pel que fa al disseny elèctric i mecànic per evitar la creació de productes de barreja i per contenir/protegir qualsevol emissió EMI addicional. Es recomana que el fabricant de l'amfitrió utilitzi la Guia d'integració de mòduls D04, que recomana com a "millor pràctica" proves i avaluacions d'enginyeria de disseny de RF en cas que les interaccions no lineals generin límits addicionals no conformes a causa de la col·locació del mòdul als components o propietats de l'amfitrió. Aquest mòdul no es ven per separat i no s'instal·la en cap amfitrió, excepte per al beneficiari d'aquesta certificació modular (Define Design Deploy Corp.). En cas que el mòdul s'integri en altres amfitrions no idèntics de Define Design Deploy Corp. en el futur, ampliarem l'LMA per incloure els nous amfitrions després d'una avaluació adequada de les normes de la FCC.

Pla de prova de canvis permissius de classe 2
Aquest mòdul està limitat a l'amfitrió específic de Define Design Deploy Corp., Model: RS-6843AOPC. Quan aquest mòdul s'ha d'utilitzar en un dispositiu final amb un tipus d'amfitrió diferent, cal provar el dispositiu final per garantir que s'ha mantingut el compliment i els resultats han de ser enviats per Define Design Deploy Corp. dba D3 com a Canvi Permissiu de Classe 2. Per realitzar les proves, el pitjor dels casos de chirp profile s'hauria de codificar en dur al microprogramari o introduir-se al port UART d'ordres per començar a operar tal com s'indica a la figura 1 següent.

Un cop activada aquesta configuració, procediu a provar el compliment de les especificacions de l'agència aplicables tal com es descriu a continuació.

Objectiu de la prova: Comproveu les emissions electromagnètiques del Producte.

Especificacions:

Potència de sortida de transmissió segons la part 15.255(c) de la FCC, amb límits de 20 dBm EIRP.
Emissions espúries no desitjades segons la part 15.255(d) de la FCC, amb límits inferiors a 40 GHz segons la part 15.209 de la FCC dins de les bandes enumerades a la norma 15.205 de la FCC, i un límit de 85 dBμV/m a 3 m per sobre de 40 GHz

Configuració

Col·loqueu el producte a la plataforma de gir dins de la cambra anecoica.

Col·loqueu l'antena de mesura al pal de l'antena a una distància de 3 metres del Producte.
Perquè el transmissor de conjunt de potència fonamental funcioni en mode continu amb la potència agregada més alta i la densitat espectral de potència més alta per confirmar el compliment continuat.
Per complir amb la vora de banda, configureu el transmissor perquè funcioni en mode continu amb les amplades de banda més amples i estretes per tipus de modulació.

Per a emissions espúries radiades de fins a 200 GHz, s'han de comprovar els tres paràmetres següents:
- Amplada de banda més àmplia,
- Potència agregada més alta, i
- Densitat espectral de potència més alta.
Si, segons l'informe de prova inicial del mòdul de ràdio, aquestes condicions no es combinen totes en el mateix mode, s'han de provar diversos modes: configureu el transmissor perquè funcioni en mode continu als canals baix, mitjà i superior amb totes les modulacions, velocitats de dades i amples de banda del canal fins que s'hagin provat i confirmat els modes amb aquests tres paràmetres.

Rotació i elevació:

Gireu la plataforma de gir 360 graus.
Puja gradualment l'antena d'1 a 4 metres.
Objectiu: Maximitzar les emissions i verificar el compliment dels límits quasi-pic per sota d'1 GHz i dels límits pic/mitjan per sobre d'1 GHz; i comparar-los amb els límits adequats.

Exploracions de freqüència:

Exploració inicial: la freqüència de cobertura oscil·la entre 30 MHz i 1 GHz.
Exploració posterior: canvieu la configuració de mesura per a mesuraments superiors a 1 GHz.

Verificació:

Verifiqueu els nivells d'emissió fonamentals, d'acord amb la part 15.255(c)(2)(iii) de la FCC, dins de la banda de pas de 60–64 GHz.
Comproveu els harmònics d'acord amb la part 15.255(d) de la FCC.

Exploracions ampliades:

Continueu buscant els intervals de freqüència:
1–18 GHz

18–40 GHz
40–200 GHz

Emissions espúries:

Verifiqueu els límits quasi-pic, pic i mitjans.

Avisos de compliment especial de RF de RS-6843AOP
Les següents declaracions d'emissions de RF s'apliquen exclusivament al sensor de radar model RS-6843AOP.

Declaració de compliment de la FCC

Declaració de la CFR 47 Part 15.255:

Les limitacions d'ús són les següents:

General. No es permet el funcionament d'equips utilitzats en satèl·lits segons les disposicions d'aquesta secció.

Operació en aeronaus. L'operació en aeronaus està permesa en les condicions següents:
1. Quan l'avió està a terra.
2. Mentre està a l'aire, només en xarxes de comunicacions a bord exclusives tancades dins de l'aeronau, amb les següents excepcions:
  1. Els equips no s'han d'utilitzar en aplicacions d'intracomunicació aviònica sense fil (WAIC) on els sensors estructurals externs o les càmeres externes estiguin muntades a l'exterior de l'estructura de l'aeronau.
  2. Excepte en els casos permesos al paràgraf (b)(3) d'aquesta secció, no s'ha d'utilitzar equip en aeronaus on hi hagi poca atenuació dels senyals de radiofreqüència per part del cos/fuselatge de l'aeronau.
  3. Els dispositius sensors/radar de pertorbacions de camp només poden funcionar a la banda de freqüència 59.3-71.0 GHz mentre estiguin instal·lats en equips electrònics portàtils personals dels passatgers (per exemple, telèfons intel·ligents, tauletes) i han de complir amb el paràgraf (b)(2)(i) d'aquesta secció i els requisits pertinents dels paràgrafs (c)(2) a (c)(4) d'aquesta secció.
3. Els sensors de pertorbació de camp/dispositius de radar desplegats en aeronaus no tripulades poden funcionar dins de la banda de freqüència de 60-64 GHz, sempre que el transmissor no superi els 20 dBm de EIRP màxima. La suma dels temps de desconnexió continus del transmissor d'almenys dos mil·lisegons ha de ser igual a almenys 16.5 mil·lisegons dins de qualsevol interval contigu de 33 mil·lisegons. El funcionament s'ha de limitar a un màxim de 121.92 metres (400 peus) sobre el nivell del terra.

Declaració de compliment ISED
Segons l'annex J de l'RSS-210, els dispositius certificats en virtut d'aquest annex no es poden utilitzar en satèl·lits.

Els dispositius utilitzats a les aeronaus estan permesos en les condicions següents:

Excepte en els casos en què es permet a J.2(b), els dispositius només s'han d'utilitzar quan l'aeronau estigui a terra.
Els dispositius utilitzats durant el vol estan subjectes a les restriccions següents:
1. S'han d'utilitzar dins de xarxes de comunicació a bord tancades i exclusives dins de l'aeronau.
2. No s'han d'utilitzar en aplicacions d'intracomunicació d'aviònica sense fil (WAIC) on els sensors estructurals externs o les càmeres externes estiguin muntades a l'exterior de l'estructura de l'aeronau.
3. No s'han d'utilitzar en aeronaus equipades amb un cos/fuselatge que proporcioni poca o cap atenuació de RF, excepte quan estiguin instal·lades en vehicles aeris no tripulats (UAV) i compleixin amb J.2(d).
4. Els dispositius que funcionin a la banda 59.3-71.0 GHz no s'han d'utilitzar excepte si compleixen totes les condicions següents:
  1. Són FDS.
  2. S'instal·len dins de dispositius electrònics portàtils personals
  3. Compleixen els requisits pertinents de J.3.2(a), J.3.2(b) i J.3.2(c)

Els manuals d'usuari dels dispositius han d'incloure text que indiqui les restriccions que es mostren a J.2(a) i J.2(b).
Els dispositius FDS desplegats en UAV han de complir totes les condicions següents:
1. Operen a la banda de 60-64 GHz
2. Els UAV limiten el seu funcionament en altitud a les regulacions establertes per Transport Canada (per exemple, altituds inferiors a 122 metres sobre el terra)
3. Compleixen amb J.3.2(d)

Preguntes freqüents (FAQ)

P: Quin és l'identificador de la FCC per al model RS-6843AOP?
A: L'identificador de la FCC per a aquest model és 2ASVZ-02.
P: Quins són els estàndards de compliment per al radar RS-6843AOP? sensor?
A: El sensor compleix amb les normatives FCC Part 15 i ISED ICES-003.

Documents/Recursos

Sensor de radar d'ona mm D3 Engineering 2ASVZ-02 DesignCore [pdfGuia d'instal·lació
2ASVZ-02, 2ASVZ02, 2ASVZ-02 Sensor de radar d'ona mm DesignCore, 2ASVZ-02, Sensor de radar d'ona mm DesignCore, Sensor de radar d'ona mm, Sensor de radar, Sensor

Referències

Manual d'usuari

Sensor de radar d'ona mm D3 Engineering 2ASVZ-02 DesignCore

Instruccions d'ús del producte

INTRODUCCIÓ