Концепция UWB радара?, на центральной 20-40 ГГц. Опции

[Hale]

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

[saab]

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.

[Hale]

Изобретаете велосипед?

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...

Вот скажите, зачем вам радиодальномер в помещении?

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.

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.

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

[etoja]

Для радара вы должны бы использовать антенну с узкой диаграммой направленности, которая зависит от частоты.
Мне не понятно, какова должна быть антенна для широкополосного сигнала радара. Поделитесь опытом.

для WEST128 : немцы сделали радар " based on our in-house 100 nm mHEMT technology" с частотами до 100ГГц.
А в широкой продаже есть только транзисторы с частотой единичного усиления 75ГГц.
Дорогую технику сделать легко.

[Hale]

Для радара вы должны бы использовать антенну с узкой диаграммой направленности, которая зависит от частоты.
Мне не понятно, какова должна быть антенна для широкополосного сигнала радара. Поделитесь опытом.

для WEST128 : немцы сделали радар " based on our in-house 100 nm mHEMT technology" с частотами до 100ГГц.
А в широкой продаже есть только транзисторы с частотой единичного усиления 75ГГц.
Дорогую технику сделать легко.

Вот тут начинаются пляски с бубном. Потому что узколучевые антенны, в помещении работают хреново. По двум причинам. 1) они либо не видят передвинувшейся цели 2)это антенны с большой апертурой и как следствие с большой ближнепольной зоной, которая в помещении приводит к маленькому аду для проектировщика. С другой стороны, правильно, маленькие антенны видят все что им не надо видеть (обратная сторона широкой зоны наблюдения) и главное, измерения страдают от дифракции на краях цели. Ну разница в стоимости таких антенн малыми тиражами - до двух порядков.
Поэтому в помещениях, как мне казалось, более популярны UWB-радары, но как мы выяснили, они не обладают точностью фазового радара, точнее пока вроде такой техники не разработано.

Ну да, поэтому "любителям" вход в 100ГГц диапазон заказан. Но до 40 можно попробовать. К слову, фазовый радар не обязан иметь сверхширокополосное свипирование, это лишь одна из дифференциальных техник. На практике можно обойтись трактом с полосой в пару ГГц.

Сообщение отредактировал Hale - Jul 26 2016, 00:48