D3 Engineering 2ASVZ-02 DesignCore Průvodce instalací radarového senzoru mmWave

Tento dokument popisuje, jak používat moduly jednodeskového snímače mm Wave D3 Engineering Design Core® RS-1843AOP, RS-6843AOP a RS-6843AOPA. Senzory uvedené v této integrační příručce mají identický tvarový faktor a rozhraní. Zde je souhrn různých modelů. Více informací naleznete v datovém listu k danému zařízení.

Tabulka 1. Modely RS-x843AOP

Model	Zařízení	Frekvenční pásmo	Anténní vzor	Kvalifikace (RFIC)
RS-1843AOP	AWR1843AOP	77 GHz	Azimut Favored	AECQ-100
RS-6843AOP	IWR6843AOP	60 GHz	Vyvážený Az/El	N/A
RS-6843AOPA	AWR6843AOP	60 GHz	Vyvážený Az/El	AECQ-100

MECHANICKÁ INTEGRACE

Tepelná a elektrická hlediska
Deska senzoru musí odebírat až 5 wattů, aby nedošlo k přehřátí. Konstrukce zahrnuje dva povrchy, které by měly být tepelně spojeny s nějakou formou chladiče, která je navržena k provádění tohoto přenosu. Ty jsou na bočních okrajích desky, kde jsou otvory pro šrouby. Leštěný kovový povrch by se měl dotýkat spodní části desky od okraje přibližně 0.125” dovnitř. Povrch lze odlehčit, aby se předešlo zkratování tří průchozích oblastí na dně. Přes prokovy je pájecí maska, která poskytuje izolaci, ale v prostředí s vibracemi je nejbezpečnější vytvořit nad nimi mezeru. Obrázek 2 ukazuje umístění oblastí průchodu.

Orientace antény
Je třeba poznamenat, že firmware aplikace může pracovat s libovolnou orientací senzoru, ale některé předem vytvořené aplikace mohou danou orientaci převzít. Ověřte prosím, že orientace nakonfigurovaná v softwaru odpovídá skutečnému umístění senzoru.

Úvahy o krytu a Radomu
Je možné vytvořit kryt přes senzor, ale kryt se musí jevit jako neviditelný pro radar tím, že je v materiálu násobkem poloviny vlnové délky. Více o tom lze nalézt v části 5 poznámky k aplikaci TI, kterou najdete zde: https://www.ti.com/lit/an/spracg5/spracg5.pdf. D3 Engineering nabízí konzultační služby v oblasti designu Radome.

ROZHRANÍ

Pro modul RS-x843AOP je k dispozici pouze jedno rozhraní, 12pinový header. Hlavička je Samtec P/N SLM-112-01-GS. Existuje několik možností spojení. Pro různá řešení se prosím obraťte na Samtec.

Obrázek 3. 12kolíkové záhlaví
Další podrobnosti o pinoutu záhlaví naleznete v tabulce níže. Mějte na paměti, že většinu I/O lze použít také jako I/O pro všeobecné použití, v závislosti na nahraném softwaru. Ty jsou označeny hvězdičkou.

Tabulka 2. Seznam kolíků 12kolíkového záhlaví

Číslo PIN	Číslo kuličky zařízení	Směrový snímač WRT	Název signálu	Funkce / Funkce pinů zařízení	svtage Dosah
1*	C2	Vstup	SPI_CS_1	Čip SPI Vyberte GPIO_30 SPIA_CS_N CAN_FD_TX	0 až 3.3 V
2*	D2	Vstup	SPI_CLK_1	Hodiny SPI GPIO_3 SPIA_CLK CAN_FD_RX DSS_UART_TX	0 až 3.3 V

Číslo PIN	Číslo kuličky zařízení	Směrový snímač WRT	Název signálu	Funkce / Funkce kolíků zařízení	svtage Dosah
3*	U12/F2	Vstup	SYNC_IN SPI_MOSI_1	Vstup synchronizace SPI Main Out Sekundární vstup GPIO_28, SYNC_IN, MSS_UARTB_RX, DMM_MUX_IN, SYNC_OUT GPIO_19, SPIA_MOSI, CAN_FD_RX, DSS_UART_TX	0 až 3.3 V
4*	M3/D1	Vstup nebo výstup	AR_SOP_1 SYNC_OUT SPI_MISO_1	Vstup volby spouštění Synchronizace Výstup SPI Hlavní vstup Sekundární výstup 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 až 3.3 V
5*	V10	Vstup	AR_SOP_2	Vstup volby spouštění, vysoká pro program, nízká pro spuštění SOP[2], GPIO_27, PMIC_CLKOUT, CHIRP_START, CHIRP_END, FRAME_START, EPWM1B, EPWM2A	0 až 3.3 V
6	N/A	Výstup	VDD_3V3	3.3V výstup	3.3 V
7	N/A	Vstup	VDD_5V0	Vstup 5.0 V	5.0 V
8	U11	Vstup a výstup	AR_RESET_N	Resetuje RFIC NRESET	0 až 3.3 V
9	N/A	Země	DGND	svtage Návrat	0 V
10	U16	Výstup	UART_RS232_TX	Konzole UART TX (poznámka: ne úrovně 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 až 3.3 V
11	V16	Vstup	UART_RS232_RX	Konzole UART RX (poznámka: ne úrovně RS-232) GPIO_15, RS232_RX, MSS_UARTA_RX, BSS_UART_TX, MSS_UARTB_RX, CAN_FD_RX, I2C_SCL, EPWM2A, EPWM2B, EPWM3A	0 až 3.3 V
12	E2	Výstup	UART_MSS_TX	Data UART TX (poznámka: ne úrovně RS-232) GPIO_5, SPIB_CLK, MSS_UARTA_RX, MSS_UARTB_TX, BSS_UART_TX, CAN_FD_RX	0 až 3.3 V

NASTAVENÍ

Senzor RS-x843AOP se programuje, konfiguruje a spouští prostřednictvím konzole UART.

Požadavky

TI mm Wave SDK: https://www.ti.com/tool/MMWAVE-SDK

TI Uniflash Utility: https://www.ti.com/tool/UNIFLASH
Vizualizér vln TI mm: https://dev.ti.com/gallery/view/mmwave/mmWave_Demo_Visualizer/ver/3.5.0/

Adaptér RS-232 na TTL (s plochým kabelem pro připojení k headeru) nebo D3 AOP USB Personality board
Napájení 5 V, jmenovitý proud alespoň 1.5 A

Programování
Pro programování musí být deska resetována nebo zapnuta se signálem AR_SOP_2 (pin 5) drženým vysoko pro náběžnou hranu resetu. Poté použijte sériový port PC s adaptérem RS-232 na TTL nebo PC USB port s osobní deskou AOP USB pro komunikaci se senzorem přes piny 10 a 11. Zajistěte také uzemnění k desce z adaptéru. K naprogramování blesku připojeného k RFIC použijte nástroj Uni flash od TI. Demo aplikaci najdete v mm Wave SDK. Napřample: „C:\ti\mmwave_sdk_03_05_00_04\packages\ti\demo\xwr64xx\mmw\xwr64xxAOP_mmw_demo.bin“. D3 Engineering nabízí také mnoho dalších přizpůsobených aplikací.

Spuštění aplikace
Aby mohla deska běžet, musí být resetována nebo napájena se signálem AR_SOP_2 (pin 5) otevřeným nebo drženým na nízké úrovni pro vzestupnou hranu resetu. Poté může hostitel komunikovat s příkazovým řádkem senzoru. Pokud používáte hostitele s úrovněmi RS-232, je nutné použít adaptér RS-232 na TTL. Příkazový řádek závisí na spuštěné aplikaci, ale pokud používáte ukázkovou aplikaci mmWave SDK, můžete dokumentaci příkazového řádku najít v rámci instalace SDK. Pro konfiguraci, provoz a monitorování senzoru můžete také použít TI mm Wave Visualizer. Toto lze spustit jako a web aplikace nebo stažené pro místní použití. Se standardní demo aplikací je výstup dat ze senzoru dostupný na pinu 12 (UART_MSS_TX). Formát dat je popsán v dokumentaci k mm Wave SDK. Může být napsán jiný software, který vykonává jiné funkce a používá periferní zařízení odlišně.

Tabulka 3. Historie revizí

Revize	Datum	Popis
0.1	2021-02-19	Počáteční problém
0.2	2021-02-19	Přidány další funkce pinů a informace o Radome a anténě
0.3	2022-09-27	Upřesnění
0.4	2023-05-01	Přidání prohlášení FCC pro RS-1843AOP
0.5	2024-01-20	Oprava prohlášení FCC a ISED pro RS-1843AOP
0.6	2024-06-07	Další opravy prohlášení FCC a ISED pro RS-1843AOP
0.7	2024-06-25	Přidání zkušebního plánu modulárního schválení třídy 2 pro změnu povolení
0.8	2024-07-18	Upřesnění informací o omezeném modulárním schválení
0.9	2024-11-15	Přidána sekce shody pro RS-6843AOP

Oznámení o shodě RS-6843AOP RF
Následující prohlášení o vysokofrekvenčních emisích platí výhradně pro radarový senzor modelu RS-6843AOP.

Identifikační štítek FCC a ISED
Zařízení RS-6843AOP bylo certifikováno jako v souladu s FCC Část 15 a ISED ICES-003. Vzhledem k jeho velikosti je požadované FCC ID včetně kódu grantu zahrnuto v této příručce níže.

FCC ID: 2ASVZ-02
Vzhledem k jeho velikosti je požadované IC ID včetně firemního kódu zahrnuto v této příručce níže.

IC: 30644-02

Prohlášení o shodě FCC

Toto zařízení bylo testováno a bylo zjištěno, že vyhovuje limitům pro digitální zařízení třídy A podle části 15 pravidel FCC. Tyto limity jsou navrženy tak, aby poskytovaly přiměřenou ochranu proti škodlivému rušení, když je zařízení provozováno v komerčním prostředí. Toto zařízení generuje, používá a může vyzařovat vysokofrekvenční energii a pokud není nainstalováno a používáno v souladu s návodem k použití, může způsobovat škodlivé rušení rádiové komunikace. Provoz tohoto zařízení v obytné oblasti pravděpodobně způsobí škodlivé rušení a v takovém případě bude uživatel požádán, aby rušení na vlastní náklady odstranil.

Toto zařízení vyhovuje části 15 pravidel FCC. Provoz podléhá následujícím dvěma podmínkám:

Toto zařízení nesmí způsobovat škodlivé rušení a

Toto zařízení musí akceptovat jakékoli přijaté rušení, včetně rušení, které může způsobit nežádoucí provoz. Vezměte prosím na vědomí, že změny nebo úpravy, které nejsou výslovně schváleny stranou odpovědnou za shodu, mohou zrušit oprávnění uživatele provozovat zařízení.

Změny nebo úpravy, které nejsou výslovně schváleny stranou odpovědnou za shodu, mohou zrušit oprávnění uživatele provozovat zařízení.

FCC RF Exposure Statement
Toto zařízení vyhovuje limitům FCC pro vystavení radiaci stanoveným pro nekontrolované prostředí. Tento vysílač nesmí být umístěn nebo provozován ve spojení s jinou anténou nebo vysílačem. Aby se předešlo možnosti překročení limitů FCC pro vystavení rádiovým frekvencím, mělo by být toto zařízení instalováno a provozováno s minimální vzdáleností 20 cm (7.9 palce) mezi anténou a vaším tělem během normálního provozu. Uživatelé musí dodržovat specifické provozní pokyny, aby vyhověli požadavkům na vystavení vysokofrekvenčnímu záření.

Odmítnutí odpovědnosti za nerušení ISED
Toto zařízení obsahuje licencované vysílače/přijímače, které jsou v souladu s bezlicenčními RSS(s) Innovation, Science and Economic Development Canada.

Provoz podléhá následujícím dvěma podmínkám:

Toto zařízení nesmí způsobovat rušení.
Toto zařízení musí akceptovat jakékoli rušení, včetně rušení, které může způsobit nežádoucí provoz zařízení.

Toto zařízení vyhovuje kanadským specifikacím ICES-003 třídy A. CAN ICES-003(A) / NMB-003 (A).

ISED RF Exposure Statement
Toto zařízení vyhovuje limitům vystavení záření ISED RSS-102 stanoveným pro nekontrolované prostředí. Toto zařízení by mělo být instalováno a provozováno v minimální vzdálenosti 20 cm (7.9 palce) mezi radiátorem a jakoukoli částí vašeho těla. Tento vysílač nesmí být umístěn nebo provozován ve spojení s jinou anténou nebo vysílačem.

Venkovní provoz
Zamýšlený provoz tohoto zařízení je pouze venku.

Oznámení o schválení modulů FCC a ISED
Tento modul byl schválen na základě omezeného modulárního schválení, a protože modul nemá žádné stínění, každý další hostitel, který není identický z hlediska konstrukce/materiálu/konfigurace, by musel být přidán prostřednictvím povolení třídy II s příslušným posouzením podle postupů C2PC. Tato část obsahuje pokyny pro integraci modulu podle KDB 996369 D03.

Seznam platných pravidel
Viz část 1.2.

Souhrn specifických podmínek provozního použití
Tento modulární vysílač je schválen pro použití pouze se specifickými konfiguracemi antény, kabelu a výstupního výkonu, které byly testovány a schváleny výrobcem (D3). Úpravy rádia, anténního systému nebo výstupního výkonu, které nebyly výslovně specifikovány výrobcem, nejsou povoleny a mohou způsobit, že rádio nebude v souladu s příslušnými regulačními úřady.

Postupy omezeného modulu
Viz zbytek tohoto průvodce integrací a část 1.8.

Trace Antenna Designs
Neexistují žádná opatření pro externí trasovací antény.

Podmínky vystavení RF
Viz část 1.3.

Antény
Toto zařízení používá integrovanou anténu, která je jedinou konfigurací schválenou pro použití. Změny nebo úpravy, které nejsou výslovně schváleny stranou odpovědnou za shodu, mohou zrušit oprávnění uživatele provozovat zařízení.

Informace o štítku a shodě
Konečný produkt musí nést fyzický štítek nebo musí používat e-štítek podle KDB 784748 D01 a KDB 784748 s textem: „Obsahuje vysílací modul FCC ID: 2ASVZ-02, IC: 30644-02“ nebo „Obsahuje FCC ID: 2ASVZ-02, IC: 30644-02“.

Informace o testovacích režimech a dalších požadavcích na testování
Viz část 1.8.

Dodatečné testování, Část 15 Hlava B Prohlášení
Tento modulární vysílač je schválen pouze FCC pro specifické části pravidel uvedené v udělení a výrobce hostitelského produktu je odpovědný za shodu s veškerými dalšími pravidly FCC, která se vztahují na hostitele, na který se nevztahuje udělení certifikace modulárního vysílače. Konečný hostitelský produkt stále vyžaduje testování shody podle části 15, podčásti B s nainstalovaným modulárním převodníkem.

Úvahy o EMI
I když bylo zjištěno, že tento modul propouští samotné emise EMI, při použití s dalšími RF zdroji je třeba dbát na to, aby nedošlo ke smíchání produktů. Měly by být použity nejlepší konstrukční postupy s ohledem na elektrické a mechanické provedení, aby se zabránilo vytváření smíšených produktů a aby se omezily/odstínily jakékoli další emise EMI. Výrobci hostitele se doporučuje použít D04 Module Integration Guide doporučující jako „nejlepší postup“ testování a vyhodnocení RF konstrukčního inženýrství v případě, že nelineární interakce generují další nevyhovující limity kvůli umístění modulu do hostitelských komponent nebo vlastností. Tento modul se neprodává samostatně a není instalován na žádném hostiteli kromě příjemce této modulární certifikace (Define Design Deploy Corp.). V případě, že bude modul v budoucnu integrován do jiných neidentických hostitelů společnosti Define Design Deploy Corp., rozšíříme LMA tak, aby zahrnovala nové hostitele po příslušném posouzení podle pravidel FCC.

Plán testování povolujících změn třídy 2
Tento modul je omezen na konkrétní hostitele Define Design Deploy Corp, Model: RS-6843AOPC. Pokud má být tento modul použit v koncovém zařízení s jiným typem hostitele, musí být koncové zařízení otestováno, aby bylo zajištěno, že byla zachována shoda, a výsledky musí být předloženy společností Define Design Deploy Corp. dba D3 jako povolená změna třídy 2. Chcete-li provést testování, nejhorší případ chirp profile by měl být pevně zakódován ve firmwaru nebo vstupem do příkazového portu UART, aby mohl začít provoz, jak je uvedeno na obrázku 1 níže.

Po aktivaci této konfigurace pokračujte v testování shody s příslušnými specifikacemi agentury, jak je popsáno níže.

Cíl testu: Ověřte elektromagnetické vyzařování produktu.

Specifikace:

Vysílejte výstupní výkon podle FCC Part 15.255(c), s limity 20 dBm EIRP.
Rušivé nežádoucí emise podle FCC Part 15.255(d), s limity pod 40 GHz podle FCC 15.209 v pásmech uvedených v FCC 15.205 a limitem 85 dBμV/m @ 3 m nad 40 GHz

Nastavení

Umístěte produkt na otočnou plošinu v bezodrazové komoře.

Umístěte měřicí anténu na anténní stožár ve vzdálenosti 3 metrů od produktu.
Aby vysílač základního výkonu pracoval v nepřetržitém režimu s nejvyšším agregovaným výkonem a nejvyšší výkonovou spektrální hustotou pro potvrzení trvalé shody.
Pro vyhovění okraji pásma nastavte vysílač na provoz v nepřetržitém režimu na nejširší a nejužší šířce pásma podle typu modulace.

Pro vyzařované rušivé emise do 200 GHz by měly být testovány následující tři parametry:
- Nejširší šířka pásma,
- Nejvyšší agregovaný výkon a
- Nejvyšší výkonová spektrální hustota.
Pokud se podle zprávy o počátečním testu rádiového modulu tyto podmínky všechny neslučují ve stejném režimu, je třeba otestovat více režimů: nastavte vysílač na provoz v nepřetržitém režimu na nízkých, středních a nejvyšších kanálech se všemi podporovanými modulacemi, datovými rychlostmi a šířky pásma kanálů, dokud nebudou otestovány a potvrzeny režimy s těmito třemi parametry.

Rotace a elevace:

Otočte otočnou plošinu o 360 stupňů.
Postupně zvedněte anténu z 1 na 4 metry.
Účel: Maximalizovat emise a ověřit shodu s kvazišpičkovými limity pod 1 GHz a špičkovými/průměrnými limity nad 1 GHz; a porovnat s příslušnými limity.

Frekvenční skenování:

Počáteční skenování: Frekvence pokrytí se pohybuje od 30 MHz do 1 GHz.
Následné skenování: Změňte nastavení měření pro měření nad 1 GHz.

Ověření:

Ověřte základní úrovně vyzařování podle FCC část 15.255(c)(2)(iii) v propustném pásmu 60–64 GHz.
Zkontrolujte harmonické podle FCC Část 15.255(d).

Rozšířené skenování:

Pokračujte ve vyhledávání frekvenčních rozsahů:
1–18 GHz

18–40 GHz
40–200 GHz

Rušivé emise:

Ověřte proti kvazišpičkovým, špičkovým a průměrným limitům.

Zvláštní oznámení o shodě RS-6843AOP RF
Následující prohlášení o vysokofrekvenčních emisích platí výhradně pro radarový senzor modelu RS-6843AOP.

Prohlášení o shodě FCC

CFR 47 část 15.255 prohlášení:

Omezení použití jsou následující:

Generál. Provoz podle ustanovení této části není povolen pro zařízení používaná na satelitech.

Provoz na letadlech. Provoz na letadle je povolen za následujících podmínek:
1. Když je letadlo na zemi.
2. Zatímco ve vzduchu, pouze v uzavřených výhradních palubních komunikačních sítích v letadle, s následujícími výjimkami:
  1. Zařízení se nesmí používat v aplikacích bezdrátové avioniky vnitrokomunikační (WAIC), kde jsou vnější strukturální senzory nebo externí kamery namontovány na vnější straně konstrukce letadla.
  2. Kromě toho, co je povoleno v odstavci (b)(3) tohoto oddílu, nesmí být zařízení používáno v letadlech, kde je malý útlum RF signálů tělem/trupem letadla.
  3. Snímače/radarové zařízení pro rušení pole mohou pracovat pouze ve frekvenčním pásmu 59.3–71.0 GHz, pokud jsou instalovány v osobních přenosných elektronických zařízeních cestujících (např. chytré telefony, tablety) a musí splňovat odstavec (b)(2)(i) tohoto oddílu a příslušné požadavky odstavců (c)(2) až (c)(4) tohoto oddílu.
3. Snímače rušení pole/radarové zařízení rozmístěné na bezpilotních letadlech mohou pracovat v frekvenčním pásmu 60–64 GHz za předpokladu, že maximální EIRP vysílače nepřekročí 20 dBm. Součet nepřetržitých dob vypnutí vysílače v délce alespoň dvou milisekund se musí rovnat alespoň 16.5 milisekundám v jakémkoli souvislém intervalu 33 milisekund. Provoz musí být omezen na maximálně 121.92 metru (400 stop) nad úrovní země.

Prohlášení o shodě ISED
Podle přílohy J RSS-210 není povoleno používat zařízení certifikovaná podle této přílohy na satelitech.

Zařízení používaná v letadlech jsou povolena za následujících podmínek:

Kromě toho, co je povoleno v J.2(b), lze zařízení používat pouze tehdy, když je letadlo na zemi.
Zařízení používaná za letu podléhají následujícím omezením:
1. Používají se v uzavřených, výhradních palubních komunikačních sítích v letadle
2. Nesmí se používat v aplikacích bezdrátové avioniky vnitrokomunikační (WAIC), kde jsou vnější strukturální senzory nebo externí kamery namontovány na vnější straně konstrukce letadla.
3. Nesmí se používat v letadlech vybavených tělem/trupem, který poskytuje malý nebo žádný RF útlum, s výjimkou případů, kdy jsou instalovány na bezpilotních vzdušných dopravních prostředcích (UAV) a splňujících J.2(d)
4. Zařízení pracující v pásmu 59.3–71.0 GHz se nesmějí používat, s výjimkou případů, kdy splňují všechny následující podmínky:
  1. Jsou to FDS
  2. Jsou instalovány v osobních přenosných elektronických zařízeních
  3. Splňují příslušné požadavky v J.3.2(a), J.3.2(b) a J.3.2(c).

Uživatelské příručky zařízení musí obsahovat text označující omezení uvedená v J.2(a) a J.2(b).
Zařízení FDS nasazená na UAV musí splňovat všechny následující podmínky:
1. Pracují v pásmu 60-64 GHz
2. Bezpilotní letouny omezují svůj výškový provoz podle předpisů stanovených organizací Transport Canada (např. výšky pod 122 metrů nad zemí)
3. Jsou v souladu s J.3.2(d)

Často kladené otázky (FAQ)

Otázka: Jaké je FCC ID pro model RS-6843AOP?
A: FCC ID pro tento model je 2ASVZ-02.
Otázka: Jaké jsou standardy shody pro radar RS-6843AOP senzor?
A: Senzor vyhovuje FCC část 15 a předpisům ISED ICES-003.

Dokumenty / zdroje

D3 Engineering 2ASVZ-02 DesignCore mmWave radarový senzor [pdf] Instalační průvodce
2ASVZ-02, 2ASVZ02, 2ASVZ-02 DesignCore mmWave Radar Sensor, 2ASVZ-02, DesignCore mmWave Radar Sensor, mmWave Radar Sensor, Radar Sensor, Sensor

Reference

Uživatelská příručka

D3 Engineering 2ASVZ-02 DesignCore mmWave radarový senzor

Návod k použití produktu

ZAVEDENÍ