D3 Engineering 2ASVZ-02 DesignCore mmWave радарний датчик Посібник із встановлення

У цьому документі описано, як використовувати одноплатні модулі хвиль мм хвилі D3 Engineering Design Core® RS-1843AOP, RS-6843AOP і RS-6843AOPA. Датчики, розглянуті в цьому посібнику з інтеграції, мають ідентичний форм-фактор та інтерфейси. Ось короткий перелік різних моделей. Більш детальну інформацію можна знайти в техпаспорті даного пристрою.

Таблиця 1. Моделі RS-x843AOP

Модель	пристрій	Діапазон частот	Шаблон антени	Кваліфікація (RFIC)
RS-1843AOP	AWR1843AOP	77 ГГц	Вибраний азимут	AECQ-100
RS-6843AOP	IWR6843AOP	60 ГГц	Збалансований Az/El	N/A
RS-6843AOPA	AWR6843AOP	60 ГГц	Збалансований Az/El	AECQ-100

МЕХАНІЧНА ІНТЕГРАЦІЯ

Теплові та електричні міркування
Щоб уникнути перегріву, сенсорна плата повинна відкачувати до 5 Вт. Конструкція включає дві поверхні, які повинні бути термічно з’єднані з певною формою радіатора, який призначений для виконання цієї передачі. Вони знаходяться на бічних краях дошки, де є отвори для гвинтів. Полірована металева поверхня повинна стикатися з нижньою частиною дошки від краю приблизно на 0.125 дюйма всередину. Поверхня може бути розвантажена, щоб уникнути замикання трьох наскрізних ділянок на дні. Над отворами є паяльна маска, яка забезпечує ізоляцію, однак у середовищі з вібрацією найбезпечніше створити порожнечу над ними. На малюнку 2 показано розташування зон переходів.

Орієнтація антени
Слід зазначити, що вбудоване програмне забезпечення програми може працювати з будь-якою орієнтацією датчика, але деякі попередньо зібрані програми можуть приймати задану орієнтацію. Переконайтеся, що орієнтація, налаштована в програмному забезпеченні, відповідає фактичному розташуванню датчика.

Розглядання корпусу та купола
Можна створити кришку над датчиком, але кришка повинна виглядати невидимою для радара, зробивши її кратною половині довжини хвилі в матеріалі. Більше про це можна знайти в розділі 5 нотатки до заявки TI, яка знаходиться тут: https://www.ti.com/lit/an/spracg5/spracg5.pdf. D3 Engineering пропонує консультаційні послуги з проектування Radome.

ІНТЕРФЕЙСИ

Є лише один інтерфейс для модуля RS-x843AOP, 12-контактний роз’єм. Заголовок Samtec P/N SLM-112-01-GS. Існує кілька варіантів спаровування. Зверніться до Samtec щодо інших рішень.

Малюнок 3. 12-контактний роз’єм
Будь ласка, зверніться до таблиці нижче, щоб отримати докладніші відомості про розводку заголовка. Зверніть увагу, що більшість вводів/виводів також можна використовувати як вводи/виводи загального призначення, залежно від завантаженого програмного забезпечення. Вони позначені зірочкою.

Таблиця 2. Список контактів 12-контактного роз’єму

PIN-код	Номер кулі пристрою	Датчик напрямку WRT	Назва сигналу	функція / Функції контактів пристрою	томtage Дальність
1*	C2	Введення	SPI_CS_1	SPI Chip Виберіть GPIO_30 SPIA_CS_N CAN_FD_TX	від 0 до 3.3 В
2*	D2	Введення	SPI_CLK_1	Синхронізація SPI GPIO_3 SPIA_CLK CAN_FD_RX DSS_UART_TX	від 0 до 3.3 В

PIN-код	Номер кулі пристрою	Датчик напрямку WRT	Назва сигналу	Функція/функції контактів пристрою	томtage Дальність
3*	U12/F2	Введення	SYNC_IN SPI_MOSI_1	Вхід для синхронізації SPI Main Out Secondary In GPIO_28, SYNC_IN, MSS_UARTB_RX, DMM_MUX_IN, SYNC_OUT GPIO_19, SPIA_MOSI, CAN_FD_RX, DSS_UART_TX	від 0 до 3.3 В
4*	M3/D1	Вхід або вихід	AR_SOP_1 SYNC_OUT SPI_MISO_1	Вхід опції завантаження Синхронізація Вихід SPI Основний вхід Додатковий вихід SOP[1], GPIO_29, SYNC_OUT, DMM_MUX_IN, SPIB_CS_N_1, SPIB_CS_N_2 GPIO_20, SPIA_MISO, CAN_FD_TX	від 0 до 3.3 В
5*	V10	Введення	AR_SOP_2	Введення параметрів завантаження, високий для програмування, низький для запуску SOP[2], GPIO_27, PMIC_CLKOUT, CHIRP_START, CHIRP_END, FRAME_START, EPWM1B, EPWM2A	від 0 до 3.3 В
6	N/A	Вихід	VDD_3V3	Вихід 3.3 Вольт	3.3 В
7	N/A	Введення	VDD_5V0	Вхід 5.0 В	5.0 В
8	U11	Вхід і вихід	AR_RESET_N	Скидання RFIC NRESET	від 0 до 3.3 В
9	N/A	Земля	DGND	томtage Повернення	0 В
10	U16	Вихід	UART_RS232_TX	Консоль UART TX (примітка: не рівні 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	від 0 до 3.3 В
11	V16	Введення	UART_RS232_RX	Консоль UART RX (примітка: не рівні RS-232) GPIO_15, RS232_RX, MSS_UARTA_RX, BSS_UART_TX, MSS_UARTB_RX, CAN_FD_RX, I2C_SCL, EPWM2A, EPWM2B, EPWM3A	від 0 до 3.3 В
12	E2	Вихід	UART_MSS_TX	Дані UART TX (примітка: не рівні RS-232) GPIO_5, SPIB_CLK, MSS_UARTA_RX, MSS_UARTB_TX, BSS_UART_TX, CAN_FD_RX	від 0 до 3.3 В

НАЛАШТУВАННЯ

Датчик RS-x843AOP програмується, налаштовується та запускається через UART консолі.

Вимоги

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

Утиліта TI Uniflash: https://www.ti.com/tool/UNIFLASH
Хвильовий візуалізатор TI mm: https://dev.ti.com/gallery/view/mmwave/mmWave_Demo_Visualizer/ver/3.5.0/

Адаптер RS-232 – TTL (з стрічковим кабелем для з’єднання з роз’ємом) або персональна плата USB D3 AOP
Живлення 5 В, розраховане на не менше 1.5 А

Програмування
Щоб запрограмувати, плату потрібно скинути або ввімкнути за допомогою високого рівня сигналу AR_SOP_2 (контакт 5) для наростаючого фронту скидання. Після цього використовуйте послідовний порт комп’ютера з адаптером RS-232 – TTL або USB-порт комп’ютера з персональною платою AOP USB для зв’язку з датчиком через контакти 10 і 11. Також переконайтеся, що адаптер заземлений до плати. Використовуйте утиліту Uni flash від TI, щоб запрограмувати Flash, підключений до RFIC. Демо-програма знаходиться в mm Wave SDK. наприкладampфайл: “C:\ti\mmwave_sdk_03_05_00_04\packages\ti\demo\xwr64xx\mmw\xwr64xxAOP_mmw_demo.bin”. D3 Engineering також пропонує багато інших налаштованих програм.

Запуск програми
Щоб запустити, плату потрібно скинути або включити з сигналом AR_SOP_2 (контакт 5), відкритим або утримуючи низький рівень для наростаючого фронту скидання. Після цього хост може спілкуватися з командним рядком датчика. Якщо ви використовуєте хост із рівнями RS-232, необхідно використовувати адаптер RS-232 до TTL. Командний рядок залежить від запущеного прикладного програмного забезпечення, але якщо ви використовуєте демонстраційну програму mmWave SDK, ви можете знайти документацію командного рядка під час інсталяції SDK. Ви також можете використовувати TI mm Wave Visualizer для налаштування, запуску та моніторингу датчика. Це можна запустити як a web програми або завантажені для локального використання. У стандартній демонстраційній програмі вихід даних із датчика доступний на контакті 12 (UART_MSS_TX). Формат даних описано в документації для mm Wave SDK. Може бути написано інше програмне забезпечення, яке виконує інші функції та по-іншому використовує периферійні пристрої.

Таблиця 3. Історія версій

Ревізія	Дата	опис
0.1	2021-02-19	Початковий випуск
0.2	2021-02-19	Додано інші функції контактів, а також інформацію про камеру й антену
0.3	2022-09-27	Уточнення
0.4	2023-05-01	Додано заяви FCC для RS-1843AOP
0.5	2024-01-20	Виправлення заяв FCC та ISED для RS-1843AOP
0.6	2024-06-07	Подальші виправлення заяв FCC та ISED для RS-1843AOP
0.7	2024-06-25	Додано модульний план випробувань дозволених змін класу 2
0.8	2024-07-18	Уточнення інформації про обмежене модульне затвердження
0.9	2024-11-15	Додано розділ відповідності для RS-6843AOP

Повідомлення про відповідність радіочастотному стандарту RS-6843AOP
Наступні твердження про радіочастотне випромінювання стосуються виключно радіолокаційного датчика моделі RS-6843AOP.

Ідентифікаційна етикетка FCC та ISED
Пристрій RS-6843AOP сертифіковано на відповідність вимогам FCC Part 15 та ISED ICES-003. Через його розмір необхідний ID FCC, включаючи код одержувача, включено до цього посібника нижче.

Ідентифікатор FCC: 2ASVZ-02
Через його розмір необхідний ідентифікатор IC, включаючи код компанії, включено до цього посібника нижче.

IC: 30644-02

Заява про відповідність FCC

Це обладнання було перевірено та визнано таким, що відповідає обмеженням для цифрових пристроїв класу А відповідно до частини 15 правил FCC. Ці обмеження розроблено для забезпечення розумного захисту від шкідливих перешкод, коли обладнання використовується в комерційному середовищі. Це обладнання генерує, використовує та може випромінювати радіочастотну енергію та, якщо його встановити та використовувати не відповідно до інструкції з експлуатації, може створювати шкідливі перешкоди радіозв’язку. Експлуатація цього обладнання в житловій зоні може спричинити шкідливі перешкоди, і в цьому випадку користувач повинен буде усунути перешкоди за власний рахунок.

Цей пристрій відповідає частині 15 правил FCC. Експлуатація залежить від таких двох умов:

Цей пристрій не може створювати шкідливих перешкод і

Цей пристрій має приймати будь-які отримані перешкоди, включно з перешкодами, які можуть спричинити небажану роботу. Будь ласка, зверніть увагу, що зміни або модифікації, які прямо не схвалені стороною, відповідальною за відповідність, можуть призвести до втрати права користувача використовувати обладнання.

Зміни або модифікації, не схвалені стороною, відповідальною за відповідність, можуть позбавити користувача прав на використання обладнання.

Заява FCC про вплив радіочастот
Це обладнання відповідає обмеженням радіаційного опромінення FCC, встановленим для неконтрольованого середовища. Цей передавач не можна розміщувати або працювати в поєднанні з будь-якою іншою антеною чи передавачем. Щоб уникнути перевищення лімітів радіочастотного опромінення Федеральної комісії зв’язку, під час нормальної роботи це обладнання слід встановлювати та використовувати на відстані не менше 20 см (7.9 дюйма) між антеною та вашим тілом. Користувачі повинні дотримуватись конкретних інструкцій з експлуатації, щоб забезпечити відповідність радіочастотному випромінюванню.

Відмова від відповідальності ISED щодо невтручання
Цей пристрій містить безліцензійний(і) передавач(и)/приймач(и), які відповідають вимогам RSS(ів) Канади з інновацій, науки та економічного розвитку.

Експлуатація залежить від таких двох умов:

Цей пристрій не може створювати перешкод.
Цей пристрій має приймати будь-які перешкоди, включно з перешкодами, які можуть спричинити небажану роботу пристрою.

Цей пристрій відповідає канадським специфікаціям ICES-003 класу A. CAN ICES-003(A) / NMB-003 (A).

Заява про вплив радіочастот ISED
Це обладнання відповідає обмеженням радіаційного впливу ISED RSS-102, встановленим для неконтрольованого середовища. Це обладнання має встановлюватися та експлуатуватися на відстані не менше 20 см (7.9 дюймів) між радіатором і будь-якою частиною вашого тіла. Цей передавач не можна розміщувати або працювати разом з будь-якою іншою антеною чи передавачем.

Експлуатація на відкритому повітрі
Це обладнання призначене для роботи лише поза приміщенням.

Повідомлення про модульне затвердження FCC та ISED
Цей модуль було схвалено згідно з обмеженим модульним схваленням, і оскільки модуль не має екранування, один інший хост, який не є ідентичним за конструкцією/матеріалом/конфігурацією, повинен бути доданий за допомогою дозволених змін класу II з відповідною оцінкою відповідно до процедур C2PC. У цьому розділі наведено інструкції з інтеграції модулів згідно з KDB 996369 D03.

Список застосовних правил
Дивіться розділ 1.2.

Короткий опис конкретних умов експлуатації
Цей модульний передавач схвалено для використання лише з певною конфігурацією антени, кабелю та вихідної потужності, які були перевірені та схвалені виробником (D3). Модифікації радіоприймача, антенної системи або вихідної потужності, які не були чітко вказані виробником, заборонені та можуть призвести до того, що радіо не відповідає вимогам відповідних регуляторних органів.

Обмежені процедури модуля
Див. решту цього посібника з інтеграції та розділ 1.8.

Конструкції трасових антен
Немає положень щодо зовнішніх трасових антен.

Умови радіочастотного опромінення
Дивіться розділ 1.3.

антени
У цьому пристрої використовується вбудована антена, яка є єдиною дозволеною для використання конфігурацією. Зміни або модифікації, не схвалені стороною, відповідальною за відповідність, можуть позбавити користувача прав на використання обладнання.

Етикетка та інформація про відповідність
Кінцевий продукт повинен мати фізичну етикетку або використовувати електронне маркування згідно з KDB 784748 D01 і KDB 784748 із зазначенням: «Містить FCC ID модуля передавача: 2ASVZ-02, IC: 30644-02» або «Містить FCC ID: 2ASVZ-02, IC: 30644-02».

Інформація про режими тестування та додаткові вимоги до тестування
Дивіться розділ 1.8.

Додаткове тестування, частина 15, частина B. Відмова від відповідальності
Цей модульний передавач схвалений лише Федеральною комісією зв’язку (FCC) для певних частин правил, перелічених у гранті, і виробник основного продукту несе відповідальність за відповідність будь-яким іншим правилам Федеральної комісії зв’язку, які застосовуються до хосту, на який не поширюється сертифікація модульного передавача. Кінцевий головний продукт все ще потребує тестування на відповідність частині 15, підрозділу B із встановленим модульним передавачем.

Міркування EMI
Хоча було виявлено, що цей модуль пропускає лише електромагнітні випромінювання, слід бути обережним при використанні з додатковими джерелами радіочастот, щоб запобігти змішуванню продуктів. Слід використовувати найкращі методи проектування щодо електричного та механічного проектування, щоб уникнути змішування продуктів і стримувати/екранувати будь-які додаткові випромінювання EMI. Виробнику хост-системи рекомендовано використовувати Посібник з інтеграції модулів D04, який рекомендує як «найкращу практику» інженерне тестування та оцінку радіочастотного проектування на випадок, якщо нелінійні взаємодії створюють додаткові невідповідні обмеження через розміщення модуля в компонентах або властивостях хоста. Цей модуль не продається окремо та не встановлюється на жодному хості, окрім Отримувача цієї модульної сертифікації (Define Design Deploy Corp.). Якщо в майбутньому модуль буде інтегровано в інші неідентичні хости Define Design Deploy Corp., ми розширимо LMA, щоб включити нові хости після відповідної оцінки правил FCC.

План перевірки дозволених змін класу 2
Цей модуль обмежено певним хостом Define Design Deploy Corp, модель: RS-6843AOPC. Якщо цей модуль буде використовуватися в кінцевому пристрої з іншим типом хоста, кінцевий пристрій має бути перевірено, щоб переконатися, що відповідність була збережена, і результати повинні бути подані Define Design Deploy Corp. dba D3 як дозволена зміна класу 2. Щоб виконати тестування, найгірший професіонал chirpfile має бути жорстко закодований у вбудованому програмному забезпеченні або введений у командний порт UART, щоб розпочати роботу, як показано на рисунку 1 нижче.

Після активації цієї конфігурації перейдіть до перевірки відповідності застосовним специфікаціям агентства, як описано нижче.

Мета тесту: Перевірте електромагнітне випромінювання виробу.

Технічні характеристики:

Вихідна потужність передачі відповідно до FCC Part 15.255(c), з обмеженнями 20 дБм EIRP.
Побічні небажані випромінювання відповідно до FCC Part 15.255(d), з обмеженнями нижче 40 ГГц відповідно до FCC 15.209 у діапазонах, перелічених у FCC 15.205, і обмеженням 85 дБмкВ/м на 3 м вище 40 ГГц

Налаштування

Розмістіть виріб на поворотній платформі всередині безехової камери.

Розташуйте вимірювальну антену на антенній щоглі на відстані 3 метрів від виробу.
Для основної потужності налаштуйте передавач для роботи в безперервному режимі з найвищою сукупною потужністю та найвищою спектральною щільністю потужності для підтвердження постійної відповідності.
Для відповідності краю діапазону встановіть передавач на безперервну роботу в найширшій і найвужчій смугах пропускання для кожного типу модуляції.

Для випромінюваних побічних випромінювань до 200 ГГц необхідно перевірити наступні три параметри:
- Найширша пропускна здатність,
- Найвища агрегатна потужність, а
- Найвища спектральна щільність потужності.
Якщо згідно з початковим звітом про випробування радіомодуля ці умови не поєднуються в одному режимі, тоді слід протестувати кілька режимів: установіть передавач для безперервної роботи в низькому, середньому та верхньому каналах з усіма підтримуваними модуляціями, швидкостями передачі даних і смуги пропускання каналу, поки режими з цими трьома параметрами не будуть перевірені та підтверджені.

Обертання та підйом:

Поверніть поворотну платформу на 360 градусів.
Поступово піднімайте антену від 1 до 4 метрів.
Мета: максимізація викидів і перевірка відповідності квазіпіковим обмеженням нижче 1 ГГц і піковим/середнім обмеженням вище 1 ГГц; і порівняти з відповідними обмеженнями.

Сканування частоти:

Початкове сканування: діапазон частот від 30 МГц до 1 ГГц.
Подальше сканування: змініть налаштування вимірювання для вимірювань вище 1 ГГц.

Перевірка:

Перевірте основні рівні випромінювання відповідно до FCC Part 15.255(c)(2)(iii) у смузі пропускання 60–64 ГГц.
Перевірте гармоніки відповідно до частини 15.255(d) FCC.

Розширене сканування:

Продовжити сканування частотних діапазонів:
1–18 ГГц

18–40 ГГц
40–200 ГГц

Паразитні викиди:

Перевірте квазіпікові, пікові та середні межі.

RS-6843AOP Спеціальні повідомлення про відповідність РФ
Наступні твердження про радіочастотне випромінювання стосуються виключно радіолокаційного датчика моделі RS-6843AOP.

Заява про відповідність FCC

Заява CFR 47, частина 15.255:

Обмеження щодо використання наступні:

Загальний. Робота відповідно до положень цього розділу не дозволяється для обладнання, що використовується на супутниках.

Експлуатація на літаках. Експлуатація на повітряному судні дозволяється за таких умов:
1. Коли літак знаходиться на землі.
2. У повітрі лише в закритих ексклюзивних бортових мережах зв’язку всередині повітряного судна, за такими винятками:
  1. Обладнання не повинно використовуватися в програмах бездротового внутрішнього зв’язку авіоніки (WAIC), де зовнішні структурні датчики або зовнішні камери встановлені зовні конструкції літака.
  2. За винятком випадків, дозволених у параграфі (b)(3) цього розділу, обладнання не повинно використовуватися на літаках, де є незначне ослаблення радіочастотних сигналів корпусом/фюзеляжем літака.
  3. Датчики/радари польових перешкод можуть працювати лише в діапазоні частот 59.3–71.0 ГГц, якщо вони встановлені в персональному портативному електронному обладнанні пасажирів (наприклад, смартфонах, планшетах) і мають відповідати параграфу (b)(2)(i) цього розділу та відповідним вимогам параграфів (c)(2)–(c)(4) цього розділу.
3. Датчики польових завад/радарні пристрої, розміщені на безпілотних літальних апаратах, можуть працювати в діапазоні частот 60–64 ГГц за умови, що передавач не перевищує 20 дБм пік EIRP. Сума безперервного часу вимкнення передавача щонайменше на дві мілісекунди повинна дорівнювати щонайменше 16.5 мілісекунд у будь-якому безперервному інтервалі 33 мілісекунди. Робота має бути обмежена максимум 121.92 метра (400 футів) над рівнем землі.

Заява про відповідність ISED
Згідно з Додатком J RSS-210, пристрої, сертифіковані згідно з цим додатком, не можна використовувати на супутниках.

Пристрої, що використовуються на літаках, дозволені за таких умов:

За винятком випадків, передбачених у J.2(b), пристрої можна використовувати лише тоді, коли літак знаходиться на землі.
На пристрої, які використовуються під час польоту, поширюються такі обмеження:
1. Вони повинні використовуватися в закритих, ексклюзивних бортових комунікаційних мережах повітряного судна
2. Вони не повинні використовуватися в системах бездротового внутрішнього зв’язку авіоніки (WAIC), де зовнішні структурні датчики або зовнішні камери встановлені на зовнішній стороні конструкції літака.
3. Вони не повинні використовуватися на літальних апаратах, оснащених корпусом/фюзеляжем, який забезпечує невелике або взагалі не забезпечує загасання радіочастот, за винятком випадків, коли вони встановлені на безпілотних літальних апаратах (БПЛА) і відповідають J.2(d)
4. Пристрої, що працюють у діапазоні 59.3–71.0 ГГц, не можна використовувати, за винятком випадків, коли вони відповідають усім наведеним нижче умовам:
  1. Вони FDS
  2. Вони встановлюються в персональних портативних електронних пристроях
  3. Вони відповідають відповідним вимогам J.3.2(a), J.3.2(b) та J.3.2(c)

Посібники користувача пристроїв повинні містити текст із зазначенням обмежень, наведених у J.2(a) та J.2(b).
Пристрої FDS, встановлені на БПЛА, повинні відповідати всім наведеним нижче умовам:
1. Вони працюють в діапазоні 60-64 ГГц
2. БПЛА обмежують свою роботу на висоті до правил, встановлених транспортом Канади (наприклад, висота нижче 122 метрів над землею)
3. Вони відповідають J.3.2(d)

Часті запитання (FAQ)

Q: Який ідентифікатор FCC для моделі RS-6843AOP?
A: FCC ID для цієї моделі – 2ASVZ-02.
Q: Які стандарти відповідності для радара RS-6843AOP? датчик?
A: Датчик відповідає вимогам FCC, частина 15 і правилам ISED ICES-003.

Документи / Ресурси

D3 Engineering 2ASVZ-02 DesignCore mmWave радарний датчик [pdf] Посібник з встановлення
2ASVZ-02, 2ASVZ02, 2ASVZ-02 Радарний датчик mmWave DesignCore, 2ASVZ-02, Радарний датчик mmWave DesignCore, Радарний датчик mmWave, Радарний датчик, Датчик

Список літератури

Посібник користувача

D3 Engineering 2ASVZ-02 DesignCore mmWave радарний датчик

Інструкція з використання продукту

ВСТУП