Чи можу я поліпшити спрямованість радіолокаційного модуля X-діапазону із вбудованою площинною антеною?

Надано багато деталей у разі необхідності.

Я продовжую розбиратися з датчиками віддаленої близькості, керованими Arduino (і врешті-решт просто чіпом ATMEGA * та його приятелями безпеки) і маю досить хороший прототип поки що. Він сприймає рух так само, як PIR-модуль, і сигналізує той самий, що Arduino перетворюється на механічний стукіт через 5V соленоїд. Модуль PIR не працює за ізольованим склом (передбачувано), а для його виготовлення зовнішній блок вимагає більше роботи (і управління живленням для батарей), ніж я готовий зараз інвестувати.

Щоб спростити речі, я вирішив спробувати радіолокаційний модуль x-діапазону, щоб я міг тримати пристрої в приміщенні та уникати погодних умов. Захоплення спрямування мікрохвильового пристрою через цегляну стіну для виявлення руху було досить потужним. :-) Я використовую цей модуль Parallax ( опис даних ).

Проблема полягає в тому, що пристрій збирає рух за нею, крім будь-якої антени, навіть якщо горщик чутливості встановлений до кінця. Дивлячись на аркуш даних (і бачачи графіку, що представляє його поле - не знаю термінології), здається, очікувана поведінка. ЯКЩО я хочу зосередити його на промені, спрямованому вперед (відносно пристрою), щоб я міг націлити його назовні.

Я знаю досить, щоб зрозуміти, що мені потрібен якийсь хвилевід, але кожна спроба блокувати його спину металом (алюмінієва фольга, розрізаний коксовий бак і конічний шматок підвісної світильника 1950-х років, яку я замінив на стельовий вентилятор) не вдалася. Модуль продовжує збирати рух за ним. Я навіть уклав усе це в алюмінієвий корпус, щоб переконатися, що я насправді зможу засліпити це. Здається, хоч якось пройти крізь огородження і забрати рух все одно. Це було несподівано. Я підозрював перешкоди, але виявлення ТІЛЬКИ збігається з фактичним рухом.

Отже: що робить хороший хвилевод? Як би ви, хлопці, підійшли до проблеми фокусування радіолокаційного імпульсного радіолокатора на досить вузький промінь для виявлення руху? Дякуємо за будь-яку інформацію, яку ви можете запропонувати. Я радий отримати більш конкретні або уточнити будь-що з вищезазначеного.

Примітка. Я впевнений, що ця тема, можливо, може бути більш конкретною, але це мій перший проект з електроніки, і я вважаю за краще неясним, ніж заплутаним помилковим. : -}

Додаток щодо втручання:

• Я досі не впевнений, що не відбувається жодних втручань. Оскільки у мене немає осцилографа (поки що), я не впевнений, як перевірити цю теорію.

• Здається, цей потік говорить про помилку мого підходу: мабуть, стан модуля слід зчитувати з аналогового штифта з порогами шуму та часу. Я читав його на цифровому штифті ВИСОКИЙ / НИЗЬКИЙ.

Патч-антена

Розглянута антена називається антеною площини (або площиною-патчем) - антеною патча з опорною площиною за нею. Ви можете побачити тут (чотири світліші зелені квадрати біля кутів).

Відповідно до даних, спрямованість виглядає приблизно так:

Ззаду його можливості виявлення приблизно в 63 рази слабкіші, якщо ви знаходитесь на одному рівні з ним. Якщо ви не на одному рівні, це більш ніж у 250 разів слабкіше.

Отже ... можливо, ви встановите його високо і нахилите його вниз. Це також допоможе вам контролювати дальність виявлення.

Ви також повинні бути в курсі та намагатися уникати роздумів. РФ - це просто ЕМ (як світло), і він теж відскакує від речей! ... особливо метали та рідкі електролітичні розчини (як солона вода).

Рефлектор

Хвильовий посібник не допоможе. Тут вам потрібен рефлектор. Я впевнений, що раніше ви бачили супутникову антену. Це і є мета: переорієнтувати задню частку вперед і зменшити бічні часточки (наприклад, поліпшити спрямованість).

Дизайн одного виходить за рамки того, що я тут відповім. Якщо ви вирішите продовжити рефлекторний підхід, задайте ще раз ваші конкретніші запитання, @reference me, і я відповім більш детально.

Початковий підхід до обсягу пошуку

Власне, я винайшов архітектуру RADAR, спеціально розроблену для вирішення такого типу сценарію, який називається відносною інтерферометрією, що підтримується кутом прильоту (ARI), і написав кілька наукових робіт на цю тему ( [A] , [B] , [C] тощо). Повна реалізація, ймовірно, перевищує вас (і надмірна кількість для вашої програми), але ось основна ідея:

Ви можете частково перекривати кілька модулів і співвідносити їх виявлення, щоб відхилити цілі, що не входять у зону інтересу. Ви можете створити приємну зосереджену зону виявлення таким чином. В ARI цю область перетину називають початковим обсягом пошуку (ISV).

На завершення ...

Удачі! Охайний проект.

Швидка примітка (дякую @AndrejaKo!):

Зауважте, що якщо хтось використовує @ для посилання на вас у запитанні, яке ви раніше не публікували, ви не отримаєте сповіщення. Кращим варіантом буде розмістити тут посилання або використовувати @ у чаті.

Цілком ймовірно, що задні / бічні часточки антени самі не є проблемою. Будь-який об’єкт в основній частці також може відображати / розсіяти мікрохвильову енергію, перенаправляючи її на область за антеною (і знову назад).

Ви кажете, що надсилаєте свої мікрохвильові печі через цегляну стіну. Діелектричні характеристики цегли сильно відрізняються від характеристик повітря (не кажучи вже про настінні шпильки, цвяхи / гвинти, дроти та / або труби тощо), і цей розрив імпедансу буде відображати частину енергії, яка на нього накладається, як і скляна поверхня призми як відбиває, так і заломлює світло.