Господа товарищи, есть теоретический вопрос по UWB технологии.
Какого разрешения по дальности можно достичь с помощью UWB радара на коммерчески доступных компонентах? Ну т.е. без GaN генераторов и ферритовых пленок в нелинейном режиме... Хотя в принципе у меня еще нет идей как получать пикосекундный импульс огибающей, GaAs ключи с такой скоростью не закрываются, наверное смеситель, хитрые ШП фильтры надо. потом, еще не дочитался, но на низких частотах видимо будет проблема когерентности импульсов сравнимых с длиной волны.

Суть в том, что я пока читаю литературу и все пишут о разрешении порядка пространственной длины импульса. Т.е. даже "порядка", а не равно. Собственно, та же фигня и у авторадаров, когда я слушал людей из Fujitsu - у них даже на 100ГГц есть проблема четкого распознавания открывающейся двери припаркованного авто; хотя приблизительный силуэт видно, все это так нечетко и выглядело неубедительно.
Существуют ли проверенные методы увеличить разрешение по дальности на UWB радаре? Скажем, сравнительно с прямым фазовым измерением на непрерывной волне (длительных импульсах кода).

Масштаб проблемы - дальномер в помещении. Беда в том что на 10-20 ГГц он нифига не работает на маленьких объектах из-за дифракции на краях. Обратную задачу дифракции(спрашивал в соседней ветке) мне кажется решить нереально даже приблизительно представляя геометрию цели, параллелепипед получается весь округлый, да еще даже растянутый и как "гантеля" на узких краях. Когда рисуешь картину дифракции на бумажке, из-за наклонна поверхностей решение одними интегральными синусами не ограничивается, а само наличие интегральных функций уже как приговор. Поэтому была мысль, плюнуть на синусоиду и получать разом полную картину UWB методом. Но реально ли сделать примерно до 50 микрон?

Сообщение отредактировал Hale - Jul 1 2016, 06:35

Изобретаете велосипед? имеет смысл хотя бы ознакомиться с существующим достижениями.
Пикосекундные импульсы генерируются вполне успешно SRD диодами, сотни и более ватт и ни разу Ганновскими диодами, это так всего лишь CW генератор с сотнями милливат.
Да и есть стандарты на отведенные UWB диапазоны. Влом искать, но ИМХО там не 20-40ГГц.

[quote name='saab' date='Jul 1 2016, 11:06' post='1435123']
Изобретаете велосипед? имеет смысл хотя бы ознакомиться с существующим достижениями.
Пикосекундные импульсы генерируются вполне успешно SRD диодами, сотни и более ватт ...]

А можно немного конкретнее в этом месте, ссылочку на тип диода и тп.

Вот скажите, зачем вам радиодальномер в помещении? Для таких целей давно используются лазерные приборы, и их полно всяких разных. Точность вполне приличная, тот же Bosch дает на свои приборы 3 мм, при цене меньше 10 т.р.

http://www.club155.ru/datasheet/2D524B
https://www.rfmw.com/data/AM_Step_Recovery_Diodes.pdf

SRD диоды в данном случае не помогут, потому как


Если посчитать необходимую длительность импульса, получится 0.17 пс. Не спасет и NLTL линия. Оптика в помощь (фазовые дальномеры), с гиговыми частотами модуляции.

такой уж велосипед. простите, вы ТЗ внимательно прочитали?

"имеет смысл хотя бы ознакомиться с существующим достижениями."
Таки ознакамливаюсь! Параллельно по публикациям и здесь у специалистов.

"Пикосекундные импульсы генерируются вполне успешно SRD диодами, сотни и более ватт"
Нисколько не сомневаюсь. В общем-то это следующий шаг за лавинно-пробойной генерацией на переходе. Емнип, эффект похож, но без пробоя как такового.

"и ни разу Ганновскими диодами, это так всего лишь CW генератор с сотнями милливат."
Было бы здорово если бы вы пояснили какое отношение к теме имеют Ганновские диоды. Может быть вы перепутали с Нитридом Галлия, который я процитировал как пример дорогой мощной высокоскоростной технологии, которой хотелось бы не касаться в виду сложностей доставания.

"Да и есть стандарты на отведенные UWB диапазоны. Влом искать, но ИМХО там не 20-40ГГц."
Да, есть региональные стандарты на устройства UWB, описывающие разрешенные диапазоны и допустимую СПМ для "бесплатного" применения. Но вовсе не обязывающие использовать весь диапазон. Но все это касается устройств излучающих в свободное пространство. Закрытых систем это не касается. Достаточно сдать FCC тесты на чистоту эфира...


Не скажу, тайна...хотя достаточно воображения чтобы догадаться по описанию.
Но скажите мне, разве существование помещения автоматически отменяет необходимость дальномера?

"Для таких целей давно используются лазерные приборы, и их полно всяких разных. Точность вполне приличная, тот же Bosch дает на свои приборы 3 мм, при цене меньше 10 т.р.
Действительно, в чистых Н.У. лазерные приборы прекрасно работают. Совершенно верно, мы их делаем.
Но есть множество ситуаций, когда лазерные дальномеры неприменимы, с другой стороны прекрасные проводящие свойства цели позволяют делать это на СВЧ.
К сожалению конкретно у нашей команды нет практического опыта и измерительного железа на сотни ГГц и ТГц диапазоны. Это вообще весьма дорогой подход, которого пока хочется избежать. Решили что для начала просто удвоить частоту. А там посмотрим что выйдет.


В ТОЧКУ! Поэтому мы сделали такой дальномер на СВЧ. Но дифракция Френеля (не просто размазывание, а сильные осцилляции фазы) на непрерывной волне ломает всю картину. И видимо будет ломать до сотен ГГц.
И да, как я написал, для UWB радара в лоб вроде бы разрешение д.б. порядка импульса.
Поэтому мой вопрос именно в том и заключается, существуют ли техники повышения разрешения по дальности в UWB radar imaging без запредельного укорочения импульса? В частности на СВЧ, где компоненты более менее доступны.
Хотя-бы упоминание, кто-нибудь что-то подобное уже делал на практике?

Сообщение отредактировал Hale - Jul 3 2016, 14:43

Выражайтесь яснее

ну да без GAN генераторов


О чем это вы, никаких сложностей, все компании имеют ассортимент
UMC, MaCom, RFMD, Hittite и другие, тем паче Галий Нитрид отнюдь не супер
высокочастотный. Линейность в диапазоне, КПД, питающее напряжение, цена все это выше.
Ниже gain на каскад и прочее.

http://glcharvat.com/Dr._Gregory_L._Charva...ulse_Radar.html
http://www.vlsiegypt.com/home/?p=1529

Разрешение по дальности определяется шириной спектра сигнала. Грубо говоря при прочих равных чем шире спектр - тем выше разрешение.
При этом вовсе не обязательно работать с короткими импульсами. Работа с достаточно длинными широкополосными сигналами позволит также снизить требования к передающему каскаду по излучаемой мощности.

Здесь про парралелипипеды и пр
https://www.youtube.com/watch?v=oWfFco7K9v8...player_embedded

http://glcharvat.com/Dr._Gregory_L._Charva...ulse_Radar.html
http://www.vlsiegypt.com/home/?p=1529

было дело , это FMCW радары ближнего радиуса, на полосе в 10 ггц разрешение 2-х объектов или поверхностей = 1,5 см .
на 20 ГГц (полосы!) у вас будет 7,5 мм.
Дальность ( без разрешения ) можно померить точнее. Сами знаете как, раз дальномерами занимаетесь.

Буду предельно ясен:
Диод Ганна: (GUNN) https://en.wikipedia.org/wiki/Gunn_diode
В моем вопросе нет ни слова про диоды Ганна.
Нитрид Галлия: https://en.wikipedia.org/wiki/Gallium_nitride , http://www.ntt.co.jp/dic/phlab/eng/theme/2...e2006_09_02.pdf
Галлий нитрид супер высокочастотный если его скейлить до размеров типичных переходов на арсениде в сочетании с алюминиевыми и прочими подобными соединениями. Все то же - благодаря подвижности электронов.

За попытку дать ссылки по теме спасибо, но можно еще раз уточнить. Разве там говорится о разрешении превышающем длину импульса?


В общем да, потому что диапазон частот в соответствие с дисперсией определяет диапазон волновых чисел. Для немодулированного импульса - спектр определяет пространственную длину импульса, которая определяет пространственное разрешение если считать в лоб. Как вы заметили, работать на огибающей ВЧ сигнала удобнее, что мы и хотим начать делать. Но пока я изучаю, есть ли возможность достигнуть высоких разрешений. Вот фазовый дальномер, например, позволяет получить разрешение лучше длины волны. Но только на плоских предметах по нормали. А есть ли какое-то среднее решение?

тау, да. мы используем похожий, но узкополосный подход, но идея та же. Разрешение именно сколько вы сказали. И как я сказал, оно прекрасно на плоской стенке. Но если объект попадается узкий, или рельефный, все летит к чертям. погрешность от микрон вырастает до сантиметра. Что в принципе укладывается в ваши числа. Но, увы, не в пожелания заказчика.

saab, youtube.com... шикарно. почему его руки не подчиняются этой системе?

Сообщение отредактировал Hale - Jul 4 2016, 00:20

А если взять несколько фазовых дальномеров с определенной геометрией между ними?

Сообщение отредактировал microwave_spb - Jul 4 2016, 06:07

а можно уточнить, что имеется в виду под определенной геометрией между ними? вы имеете в виду узконаправленную антенную решетку?
причина фазовой ошибки - дифракция Френеля на непрерывной волне (в пределах импульса пространственной длины сопоставимой и большей параметров цели). дифракция она же работает не только в области светотени, но и на отражение, что в учебниках "благородно забывают" рассмотреть, ограничиваясь модулем интеграла, максимум которго известен, но имеет очень второстепенное значение.
насколько я представляю, UWB радар позволяет ослабить эффект. ну все равно как если бы мы сильно ограничили пределы интегрирования в задаче дифракции. А также позволяет получить моментальную картину в пространстве, чтобы логически выбрать середину плоскости вдали от краев, откуда и извлекать расстояние. Но точность как у дальномера при этом невысокая.

Сообщение отредактировал Hale - Jul 4 2016, 10:05

Я просто предположил, что если взять несколько фазовых дальномеров чтобы они давали различную дифракционную картину - то можно восстановить расстояние.
Вполне возможно я не прав