Руководство по установке датчика радара миллиметрового диапазона D3 Engineering 2ASVZ-02 DesignCore

В этом документе описывается, как использовать одноплатные модули датчиков mm Wave D3 Engineering Design Core® RS-1843AOP, RS-6843AOP и RS-6843AOPA. Датчики, рассматриваемые в этом руководстве по интеграции, имеют идентичный форм-фактор и интерфейсы. Ниже приведено краткое описание различных моделей. Более подробную информацию можно найти в техническом описании данного устройства.

Таблица 1. Модели RS-x843AOP

Модель	Устройство	Диапазон частот	Диаграмма направленности антенны	Квалификация (РФИК)
РС-1843АОП	AWR1843AOP	77 ГГц	Азимут Избранное	АЭКК-100
РС-6843АОП	IWR6843AOP	60 ГГц	Сбалансированный Аз/Эл	Н/Д
РС-6843АОПА	AWR6843AOP	60 ГГц	Сбалансированный Аз/Эл	АЭКК-100

МЕХАНИЧЕСКАЯ ИНТЕГРАЦИЯ

Тепловые и электрические соображения
Сенсорная плата должна отводить до 5 Вт, чтобы избежать перегрева. Конструкция включает в себя две поверхности, которые должны быть термически соединены с радиатором той или иной формы, предназначенным для осуществления этой передачи. Они находятся на боковых краях платы, где находятся отверстия для винтов. Полированная металлическая поверхность должна соприкасаться с нижней частью платы от края примерно на 0.125 дюйма внутрь. Поверхность можно разгрузить, чтобы избежать замыкания трех переходных отверстий внизу. Над переходными отверстиями имеется паяльная маска, обеспечивающая изоляцию, однако в условиях вибрации безопаснее всего создать над ними пустоту. На рис. 2 показано расположение переходных отверстий.

Ориентация антенны
Следует отметить, что прошивка приложения может работать с любой ориентацией датчика, однако некоторые готовые приложения могут принимать заданную ориентацию. Убедитесь, что ориентация, настроенная в программном обеспечении, соответствует фактическому расположению датчика.

Рекомендации по корпусу и обтекателю
Можно создать покрытие над датчиком, но оно должно казаться невидимым для радара, поскольку его длина в материале кратна половине длины волны. Более подробную информацию об этом можно найти в разделе 5 примечаний по применению TI, которые можно найти здесь: https://www.ti.com/lit/an/spracg5/spracg5.pdf. D3 Engineering предлагает консультационные услуги по проектированию обтекателей.

ИНТЕРФЕЙСЫ

Для модуля RS-x843AOP имеется только один интерфейс — 12-контактный разъем. Заголовок — Samtec P/N SLM-112-01-GS. Существует несколько вариантов спаривания. Пожалуйста, проконсультируйтесь с Samtec по поводу различных решений.

Рисунок 3. 12-контактный разъем
Пожалуйста, обратитесь к таблице ниже для получения более подробной информации о распиновке заголовка. Обратите внимание, что большинство входов/выходов можно использовать и как входы/выходы общего назначения, в зависимости от загруженного программного обеспечения. Они отмечены звездочкой.

Таблица 2. Список контактов 12-контактного разъема

Номер контакта	Номер шарика устройства	Датчик направления WRT	Имя сигнала	Функция / Функции выводов устройства	Томtage Диапазон
1*	C2	Вход	SPI_CS_1	Выбор чипа SPI GPIO_30 SPIA_CS_N CAN_FD_TX	0–3.3 В
2*	D2	Вход	SPI_CLK_1	Тактовый сигнал SPI GPIO_3 SPIA_CLK CAN_FD_RX ДСС_UART_TX	0–3.3 В

Номер контакта	Номер шарика устройства	Датчик направления WRT	Имя сигнала	Функция / Функции выводов устройства	Томtage Диапазон
3*	U12/F2	Вход	SYNC_IN SPI_MOSI_1	Вход синхронизации SPI Главный выход Вторичный вход GPIO_28, SYNC_IN, MSS_UARTB_RX, DMM_MUX_IN, SYNC_OUT GPIO_19, SPIA_MOSI, CAN_FD_RX, DSS_UART_TX	0–3.3 В
4*	М3/Д1	Вход или выход	AR_SOP_1 SYNC_OUT SPI_MISO_1	Вход опции загрузки Выход синхронизации SPI Основной вход Вторичный выход SOP[1], GPIO_29, SYNC_OUT, DMM_MUX_IN, SPIB_CS_N_1, SPIB_CS_N_2 GPIO_20, SPIA_MISO, CAN_FD_TX	0–3.3 В
5*	В10	Вход	AR_SOP_2	Ввод параметров загрузки: высокий уровень для программирования, низкий уровень для запуска. SOP[2], GPIO_27, PMIC_CLKOUT, CHIRP_START, CHIRP_END, FRAME_START, EPWM1B, EPWM2A	0–3.3 В
6	Н/Д	Выход	ВДД_3В3	выход 3.3 вольт	3.3 В
7	Н/Д	Вход	ВДД_5В0	Вход 5.0 Вольт	5.0 В
8	У11	Ввод и вывод	AR_RESET_N	Сбрасывает RFIC NRESET	0–3.3 В
9	Н/Д	Земля	ДЗНД	Томtagе Возврат	0 В
10	У16	Выход	UART_RS232_TX	Консольный UART TX (примечание: не уровни 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	0–3.3 В
11	В16	Вход	UART_RS232_RX	Консольный UART RX (примечание: не уровни RS-232) GPIO_15, RS232_RX, MSS_UARTA_RX, BSS_UART_TX, MSS_UARTB_RX, CAN_FD_RX, I2C_SCL, EPWM2A, EPWM2B, EPWM3A	0–3.3 В
12	E2	Выход	UART_MSS_TX	Передача данных UART (примечание: не уровни RS-232) GPIO_5, SPIB_CLK, MSS_UARTA_RX, MSS_UARTB_TX, BSS_UART_TX, CAN_FD_RX	0–3.3 В

НАСТРАИВАТЬ

Датчик RS-x843AOP программируется, настраивается и запускается через консольный UART.

Требования

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

Утилита TI Uniflash: https://www.ti.com/tool/UNIFLASH
Визуализатор волн TI mm: https://dev.ti.com/gallery/view/mmwave/mmWave_Demo_Visualizer/ver/3.5.0/

Переходник RS-232 на TTL (с ленточным кабелем для подключения к разъему) или USB-плата D3 AOP USB Personality.
Питание 5 В, номинал не менее 1.5 А.

Программирование
Для программирования плата должна быть сброшена или включена с сигналом AR_SOP_2 (контакт 5), удерживаемым на высоком уровне для нарастающего фронта сброса. После этого используйте последовательный порт ПК с адаптером RS-232 в TTL или порт USB ПК с платой индивидуальности AOP USB для связи с датчиком через контакты 10 и 11. Убедитесь, что также есть заземление платы от адаптера. Используйте утилиту Uni flash от TI для программирования Flash, подключенной к RFIC. Демонстрационное приложение находится в SDK mm Wave. Напримерampфайл: «C:\ti\mmwave_sdk_03_05_00_04\packages\ti\demo\xwr64xx\mmw\xwr64xxAOP_mmw_demo.bin». D3 Engineering также предлагает множество других индивидуальных приложений.

Запуск приложения
Для запуска плата должна быть сброшена или включена с открытым или удерживаемым низким сигналом AR_SOP_2 (контакт 5) для нарастающего фронта сброса. После этого хост может взаимодействовать с командной строкой датчика. Если вы используете хост с уровнями RS-232, необходимо использовать адаптер RS-232 to TTL. Командная строка зависит от запущенного прикладного программного обеспечения, но если вы используете демонстрационное приложение SDK mmWave, вы можете найти документацию по командной строке в вашей установке SDK. Вы также можете использовать визуализатор TI mm Wave для настройки, запуска и мониторинга датчика. Его можно запустить как web приложение или загружено для локального использования. В стандартном демонстрационном приложении вывод данных с датчика доступен на выводе 12 (UART_MSS_TX). Формат данных описан в документации для SDK mm Wave. Может быть написано другое программное обеспечение, которое выполняет другие функции и использует периферийные устройства по-другому.

Таблица 3. История изменений

Пересмотр	Дата	Описание
0.1	2021-02-19	Первоначальный выпуск
0.2	2021-02-19	Добавлены другие функции контактов, а также информация об обтекателе и антенне.
0.3	2022-09-27	Разъяснения
0.4	2023-05-01	Добавление заявлений FCC для RS-1843AOP
0.5	2024-01-20	Исправление утверждений FCC и ISED для RS-1843AOP.
0.6	2024-06-07	Дальнейшие исправления утверждений FCC и ISED для RS-1843AOP.
0.7	2024-06-25	Добавление модульного плана испытаний на допустимые изменения класса 2
0.8	2024-07-18	Уточнение информации об ограниченном модульном одобрении
0.9	2024-11-15	Добавлен раздел соответствия для RS-6843AOP

Уведомления о соответствии RS-6843AOP RF
Следующие заявления о радиочастотном излучении применимы исключительно к радарному датчику модели RS-6843AOP.

Идентификационная этикетка FCC и ISED
Устройство RS-6843AOP сертифицировано на соответствие требованиям FCC Part 15 и ISED ICES-003. Из-за его размера требуемый идентификатор FCC, включая код получателя гранта, включен в данное руководство ниже.

Идентификатор FCC: 2ASVZ-02
Из-за его размера необходимый идентификатор IC, включая код компании, включен в данное руководство ниже.

ИК: 30644-02

Заявление о соответствии требованиям FCC

Это оборудование было протестировано и признано соответствующим ограничениям для цифровых устройств класса A в соответствии с частью 15 Правил FCC. Эти ограничения разработаны для обеспечения разумной защиты от вредных помех при эксплуатации оборудования в коммерческой среде. Это оборудование генерирует, использует и может излучать радиочастотную энергию и, если оно установлено и используется не в соответствии с инструкцией, может вызывать вредные помехи для радиосвязи. Эксплуатация этого оборудования в жилой зоне может вызвать вредные помехи, в этом случае пользователь должен будет устранить помехи за свой счет.

Это устройство соответствует Части 15 Правил FCC. Эксплуатация допускается при соблюдении следующих двух условий:

Это устройство не может вызывать вредных помех и

Это устройство должно принимать любые принимаемые помехи, включая помехи, которые могут вызвать нежелательную работу. Обратите внимание, что изменения или модификации, не одобренные явным образом стороной, ответственной за соответствие требованиям, могут привести к аннулированию права пользователя на эксплуатацию оборудования.

Изменения или модификации, явно не одобренные стороной, ответственной за соответствие, могут привести к аннулированию права пользователя на эксплуатацию оборудования.

Заявление FCC о воздействии радиочастотного излучения
Данное оборудование соответствует ограничениям FCC по радиационному воздействию, установленным для неконтролируемой среды. Этот передатчик не должен располагаться рядом или работать совместно с какой-либо другой антенной или передатчиком. Во избежание превышения пределов радиочастотного воздействия, установленных Федеральной комиссией по связи (FCC), это оборудование следует устанавливать и эксплуатировать на минимальном расстоянии 20 см (7.9 дюйма) между антенной и вашим телом во время нормальной работы. Пользователи должны следовать конкретным инструкциям по эксплуатации для обеспечения соответствия требованиям по воздействию радиочастотного излучения.

ISED Отказ от ответственности за невмешательство
Данное устройство содержит нелицензируемые передатчики/приемники, соответствующие требованиям RSS Министерства инноваций, науки и экономического развития Канады, нелицензируемым.

Эксплуатация осуществляется при соблюдении следующих двух условий:

Данное устройство не должно вызывать помех.
Данное устройство должно принимать любые помехи, включая помехи, которые могут вызвать нежелательную работу устройства.

Данное устройство соответствует канадским спецификациям ICES-003 класса A. CAN ICES-003(А)/НМБ-003(А).

Заявление о воздействии радиочастотного излучения ISED
Данное оборудование соответствует ограничениям радиационного воздействия ISED RSS-102, установленным для неконтролируемой среды. Данное оборудование следует устанавливать и эксплуатировать на расстоянии не менее 20 см (7.9 дюймов) между радиатором и любой частью вашего тела. Этот передатчик не должен располагаться рядом или работать совместно с какой-либо другой антенной или передатчиком.

Работа на открытом воздухе
Данное оборудование предназначено для эксплуатации только на открытом воздухе.

Уведомление о модульном одобрении FCC и ISED
Этот модуль был одобрен в рамках ограниченного модульного одобрения, и, поскольку модуль не имеет экранирования, каждый другой хост, который не идентичен по конструкции/материалу/конфигурации, должен быть добавлен через разрешительное изменение класса II с соответствующей оценкой в соответствии с процедурами C2PC. В этом разделе представлены инструкции по интеграции модулей согласно KDB 996369 D03.

Список применимых правил
См. раздел 1.2.

Краткое изложение конкретных условий эксплуатации
Этот модульный передатчик одобрен для использования только с определенными конфигурациями антенны, кабеля и выходной мощности, которые были протестированы и одобрены производителем (D3). Модификации радиостанции, антенной системы или выходной мощности, которые не были явно указаны производителем, не допускаются и могут сделать радиостанцию несовместимой с применимыми регулирующими органами.

Ограниченные модульные процедуры
См. оставшуюся часть данного руководства по интеграции и раздел 1.8.

Конструкции антенн для трассировки
Для внешних антенн трассировки не предусмотрено.

Условия радиочастотного воздействия
См. раздел 1.3.

Антенны
В этом устройстве используется встроенная антенна, которая является единственной конфигурацией, одобренной для использования. Изменения или модификации, не одобренные явно стороной, ответственной за соблюдение требований, могут лишить пользователя права управлять оборудованием.

Информация о маркировке и соответствии
Конечный продукт должен иметь физическую этикетку или должен иметь электронную маркировку в соответствии с KDB 784748 D01 и KDB 784748 с указанием: «Содержит модуль передатчика FCC ID: 2ASVZ-02, IC: 30644-02» или «Содержит FCC ID: 2ASVZ-02, ИК: 30644-02».

Информация о режимах тестирования и дополнительных требованиях к тестированию
См. раздел 1.8.

Дополнительное тестирование, часть 15, подраздел B Заявление об отказе от ответственности
Этот модульный передатчик авторизован FCC только для определенных частей правил, перечисленных в гранте, и производитель основного продукта несет ответственность за соответствие любым другим правилам FCC, которые применяются к хосту, не подпадающему под действие сертификационного гранта модульного передатчика. Окончательный главный продукт по-прежнему требует испытаний на соответствие требованиям Части 15, подраздел B, с установленным модульным передатчиком.

Соображения по электромагнитным помехам
Хотя было установлено, что этот модуль пропускает электромагнитные излучения в одиночку, следует проявлять осторожность при использовании с дополнительными источниками радиочастот, чтобы не допустить смешивания продуктов. Следует использовать лучшие практики проектирования в отношении электрического и механического проектирования, чтобы избежать создания смешанных продуктов и сдерживать/экранировать любые дополнительные излучения электромагнитных помех. Производителю хоста рекомендуется использовать Руководство по интеграции модулей D04, рекомендующее в качестве «лучшей практики» тестирование и оценку проектирования радиочастот в случае, если нелинейные взаимодействия создают дополнительные несоответствующие ограничения из-за размещения модуля на компонентах или свойствах хоста. Этот модуль не продается отдельно и не устанавливается ни на одном хосте, за исключением Грантополучателя этой модульной сертификации (Define Design Deploy Corp.). В случае, если модуль будет интегрирован в другие неидентичные хосты Define Design Deploy Corp. в будущем, мы расширим LMA, чтобы включить новые хосты после соответствующей оценки в соответствии с правилами FCC.

План испытаний на допустимые изменения класса 2
Этот модуль ограничен определенным хостом Define Design Deploy Corp, Модель: RS-6843AOPC. Когда этот модуль должен использоваться в конечном устройстве с другим типом хоста, конечное устройство должно быть протестировано, чтобы гарантировать сохранение соответствия, и результаты должны быть представлены Define Design Deploy Corp. dba D3 как допустимое изменение класса 2. Для проведения тестирования худший случай chirp profile должен быть жестко запрограммирован в прошивке или введен в командный порт UART, чтобы начать работу, как показано на рисунке 1 ниже.

После активации этой конфигурации перейдите к проверке соответствия спецификациям применимого агентства, как описано ниже.

Цель теста: Проверьте электромагнитное излучение Продукта.

Технические характеристики:

Выходная мощность передачи соответствует части 15.255(c) FCC с ограничением EIRP 20 дБм.
Нежелательные побочные излучения в соответствии с FCC Часть 15.255(d) с ограничениями ниже 40 ГГц в соответствии с FCC 15.209 в диапазонах, перечисленных в FCC 15.205, и ограничением 85 дБмкВ/м на расстоянии 3 м выше 40 ГГц

Настраивать

Поместите Продукт на поворотную платформу внутри безэховой камеры.

Расположите измерительную антенну на антенной мачте на расстоянии 3 метров от Прибора.
Для основной мощности установите передатчик на работу в непрерывном режиме с максимальной совокупной мощностью и максимальной спектральной плотностью мощности, чтобы подтвердить постоянное соответствие требованиям.
Для обеспечения соответствия границам полосы настройте передатчик на работу в непрерывном режиме в самой широкой и самой узкой полосах пропускания для каждого типа модуляции.

Для излучаемых побочных излучений до 200 ГГц необходимо проверить следующие три параметра:
- Самая широкая полоса пропускания,
- Самая высокая совокупная мощность и
- Самая высокая спектральная плотность мощности.
Если согласно первоначальному отчету об испытаниях радиомодуля эти условия не сочетаются в одном режиме, то следует протестировать несколько режимов: настроить передатчик на работу в непрерывном режиме на нижних, средних и верхних каналах со всеми поддерживаемыми модуляциями, скоростями передачи данных и пропускную способность канала до тех пор, пока режимы с этими тремя параметрами не будут проверены и подтверждены.

Вращение и высота:

Поверните поворотную платформу на 360 градусов.
Постепенно поднимайте антенну от 1 до 4 метров.
Цель: максимизировать выбросы и проверить соответствие квазипиковым пределам ниже 1 ГГц и пиковым/средним пределам выше 1 ГГц; и сравнить с соответствующими пределами.

Сканирование частоты:

Начальное сканирование: диапазон частот покрытия от 30 МГц до 1 ГГц.
Последующее сканирование: измените настройку измерения для измерений на частоте выше 1 ГГц.

Проверка:

Проверьте основные уровни излучения в соответствии с частью 15.255(c)(2)(iii) FCC в полосе пропускания 60–64 ГГц.
Проверьте гармоники в соответствии с частью 15.255(d) FCC.

Расширенное сканирование:

Продолжайте сканирование диапазонов частот:
1–18 ГГц

18–40 ГГц
40–200 ГГц

Побочные излучения:

Проверьте соответствие квазипиковых, пиковых и средних пределов.

Уведомления о специальном соответствии требованиям RS-6843AOP RF
Следующие заявления о радиочастотном излучении применимы исключительно к радарному датчику модели RS-6843AOP.

Заявление о соответствии требованиям FCC

CFR 47 Часть 15.255 Заявление:

Ограничения по использованию следующие:

Общие положения. Эксплуатация оборудования, используемого на спутниках, в соответствии с положениями настоящего раздела не допускается.

Эксплуатация на самолетах. Эксплуатация на самолетах разрешена при соблюдении следующих условий:
1. Когда самолет на земле.
2. В воздухе только в закрытых эксклюзивных бортовых сетях связи внутри ВС, за следующими исключениями:
  1. Оборудование не должно использоваться в приложениях беспроводной бортовой электронной связи (WAIC), когда внешние структурные датчики или внешние камеры установлены снаружи конструкции воздушного судна.
  2. За исключением случаев, разрешенных в пункте (b)(3) настоящего раздела, оборудование не должно использоваться на воздушных судах, где наблюдается незначительное затухание радиочастотных сигналов корпусом/фюзеляжем воздушного судна.
  3. Датчики/радары возмущения поля могут работать только в диапазоне частот 59.3–71.0 ГГц при установке на персональном портативном электронном оборудовании пассажиров (например, смартфонах, планшетах) и должны соответствовать пункту (b)(2)(i) настоящего раздела, а также соответствующим требованиям пунктов (c)(2)–(c)(4) настоящего раздела.
3. Датчики/радарные устройства возмущения поля, размещенные на беспилотных летательных аппаратах, могут работать в диапазоне частот 60–64 ГГц при условии, что пиковая ЭИИМ передатчика не превышает 20 дБм. Сумма непрерывных периодов выключения передатчика не менее двух миллисекунд должна составлять не менее 16.5 миллисекунд в пределах любого непрерывного интервала в 33 миллисекунды. Работа должна быть ограничена высотой не более 121.92 метра (400 футов) над уровнем земли.

Заявление о соответствии ISED
Согласно приложению J к RSS-210, устройства, сертифицированные в соответствии с этим приложением, не разрешается использовать на спутниках.

Устройства, используемые на самолетах, разрешены при следующих условиях:

За исключением случаев, разрешенных в пункте J.2(b), устройства должны использоваться только тогда, когда воздушное судно находится на земле.
На устройства, используемые в полете, распространяются следующие ограничения:
1. Они должны использоваться в закрытых, эксклюзивных бортовых сетях связи внутри воздушного судна.
2. Они не должны использоваться в системах беспроводной бортовой внутренней связи (WAIC), где внешние структурные датчики или внешние камеры установлены снаружи конструкции самолета.
3. Они не должны использоваться на самолетах, оснащенных корпусом/фюзеляжем, который обеспечивает незначительное или нулевое затухание радиочастот, за исключением случаев установки на беспилотных летательных аппаратах (БПЛА) и соответствия J.2(d)
4. Устройства, работающие в диапазоне 59.3–71.0 ГГц, не должны использоваться, за исключением случаев, когда они соответствуют всем следующим условиям:
  1. Они FDS
  2. Они устанавливаются в персональных портативных электронных устройствах.
  3. Они соответствуют соответствующим требованиям J.3.2(a), J.3.2(b) и J.3.2(c)

Руководства пользователя устройств должны включать текст, указывающий на ограничения, указанные в J.2(a) и J.2(b).
Устройства FDS, размещаемые на БПЛА, должны соответствовать всем следующим условиям:
1. Они работают в диапазоне 60-64 ГГц.
2. Эксплуатация беспилотных летательных аппаратов на высоте ограничена правилами, установленными Министерством транспорта Канады (например, высота полета не должна превышать 122 метра над землей).
3. Они соответствуют J.3.2(d)

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В: Какой идентификатор FCC у модели RS-6843AOP?
A: Идентификатор FCC для этой модели — 2ASVZ-02.
В: Каковы стандарты соответствия радара RS-6843AOP? датчик?
A: Датчик соответствует правилам FCC Часть 15 и ISED ICES-003.

Документы/Ресурсы

D3 Engineering 2ASVZ-02 DesignCore Датчик радара миллиметрового диапазона [pdf] Руководство по установке
2ASVZ-02, 2ASVZ02, 2ASVZ-02 Датчик радара миллиметрового диапазона DesignCore, 2ASVZ-02, Датчик радара миллиметрового диапазона DesignCore, Датчик радара миллиметрового диапазона, Датчик радара, Датчик

Ссылки

Руководство пользователя

D3 Engineering 2ASVZ-02 DesignCore Датчик радара миллиметрового диапазона

Инструкции по применению продукта

ВВЕДЕНИЕ