三頻段雷達之比較

1、三頻段雷達之比較這里指的三頻段分別是5.8GHz、10.525GHz、24.125GHz。目前市面上使用的雷達模塊都是基于以上三個頻段。一、頻段ISM(Industrial Scientific Medical) Band，是由ITU-R(ITU Radio-communication Sector，國際通信聯(lián)盟無線電通信局)定義的。此頻段主要是開放給工業(yè)，科學(xué)、醫(yī)學(xué)，三個主要機構(gòu)使用，屬于Free License，無需授權(quán)許可，只需要遵守一定的發(fā)射功率(一般低于1W)，并且不要對其它頻段造成干擾即可。由ITU-R定義的ISM頻段如下：頻率范圍（Hz） 中心頻率（Hz） 可行性 6.7656.

2、795 MHz6.780 MHz 取決于當(dāng)?shù)?3.55313.567 MHz13.560 MHz 26.95727.283 MHz 27.120 MHz40.6640.70 MHz 40.68 MHz 433.05434.79 MHz 433.92 MHz 902928 MHz 915 MHz Region 2 only 2.4002.500 GHz 2.450 GHz 5.7255.875 GHz 5.800 GHz 2424.25 GHz 24.125 GHz 6161.5 GHz 61.25 GHz 取決于當(dāng)?shù)?22123 GHz 122.5 GHz 取決于當(dāng)?shù)?44246 GHz 24

3、5 GHz 通過中國無線電管理官方網(wǎng)站(在“微功率”設(shè)備中提及：ü G類設(shè)備 1.使用頻率：24.00-24.25GHz 2.發(fā)射功率限值:不大于20mW(e.i.r.p)在”車輛測距雷達”設(shè)備中提及：1.使用頻率為：76-77GHz 2.峰值等效全向輻射功率限值：55dBm另外，根據(jù)中國無線電管理網(wǎng)站()上的信息(關(guān)于使用5.8GHz 頻段頻率事宜的通知)，自2009年9月5日起，5725-5850MHz 頻段作為點對點或點對多點擴頻通信系統(tǒng)、高速無線局域網(wǎng)、寬帶無線接入系統(tǒng)、藍牙技術(shù)設(shè)備及車輛無線自動識別系統(tǒng)等無線電臺站的共用頻段。符合技術(shù)要求的無線電通信設(shè)備在5725-5850

4、MHz 頻段內(nèi)與無線電定位業(yè)務(wù)及工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療等非無線通信設(shè)備共用頻率，均為主要業(yè)務(wù)。并且明確規(guī)定：生產(chǎn)、進口、銷售和設(shè)置使用的無線電發(fā)射設(shè)備均須取得國家無線電管理機構(gòu)核發(fā)的型號核準(zhǔn)證。(參考網(wǎng)址：另外<中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定>，截取對應(yīng)的頻段如下：無線電頻率劃分表（GHz）中華人民共和國無線電頻率劃分國際電聯(lián)第三區(qū)無線電頻率劃分中 國 內(nèi) 地中 國 香 港中 國 澳 門1010.45 固定 移動 無線電定位 業(yè)余 5.479 1010.45 固定 移動 無線電定位 業(yè)余1010.45 固定 移動 無線電定位 業(yè)余 5.479 10.1510.3 固定10.310.45

5、 將予規(guī)劃10.4510.5 無線電定位 固定 移動 業(yè)余 衛(wèi)星業(yè)余10.4510.5 無線電定位 業(yè)余 衛(wèi)星業(yè)余10.4510.5 無線電定位 業(yè)余 衛(wèi)星業(yè)余10.4510.5 無線電定位 業(yè)余 衛(wèi)星業(yè)余 5.481 10.510.55 固定 移動 無線電定位10.510.68 固定 無線電定位10.510.68 固定10.510.55 固定 移動 無線電定位10.5510.6 固定 移動（航空移動除外） 無線電定位10.5510.6 固定 移動（航空移動除外） 無線電定位引申至5.150條款，有明確規(guī)定：可見，10.525GHz并不在其中。不過基于國內(nèi)有部分自動門廠商采用了10.525GH

6、z的雷達模塊，因此從鄰國日本的頻率劃分上可能可以得到一些解釋。下面是日本低功率無線頻段劃分及其功率要求的列表：列表從兩個方面進行介紹，一是電信終端產(chǎn)品所使用的頻率；二是普通的民用頻段。常見電信終端產(chǎn)品所使用的頻率有800MHz, 1.5GHz, 1.7GHz, 2GHz, 2,5GHz。日本的電信頻段主要采用TDMA, CDMA, TD-CDMA和WCDMA四種制式。在普通的民用頻段中最常見的民用頻段就要屬2.4GHz ISM 頻段的藍牙和WI-FI所用頻率了，但考慮到成本，技術(shù)，版權(quán)等等問題，很多產(chǎn)品都會考慮采用其他調(diào)制或者頻率來實現(xiàn)所需要的功能。表一中羅列的滿足要求的所有低功率無線設(shè)備頻率

7、。表一 低功率無線設(shè)備使用領(lǐng)域 允許頻率或指定頻率 調(diào)制方式限制 天線端功率限值 特定的無線麥克風(fēng) Specified radio microphone 779.125-787.875MHz797.125-805.875MHzF3E, F8W10mW or less 779.250-787.750MHz and797.250-805.750MHzF3E, F8W10mW or less 779.250-787.750MHz and797.250-805.750MHzF3E, F8W10mW or less無線電定位設(shè)備 Radiolocation equipment10.5

8、25GHz (10.51 - 10.54GHz)24.2GHz (24.15 - 24.25GHz)A2N, N0N or P0N0.1W or less民用電臺 Citizen radio26.968MHz, 26.976MHz, 27.040MHz, 27.080MHz, 27.088MHz, 27.112MHz, 27.120MHz, 27.144MHzA3E0.5W or less無繩電話 Cordless telephone輔助站 : 253.8625 - 254.9625MHz主站: 380.2125 - 381.3125MHzF1DF2 ABCDNXF3E0.01W or les

9、s低功率無線安全設(shè)備 Low-power security radio426.25 - 426.8375MHzF1D, F2DG1D10mW or less2.4GHz 低功率數(shù)據(jù)通信系統(tǒng) 2.4 GHz band low-power data communication system2,400 - 2,483.5MHz5180, 5200, 5220, 5240, 5260, 5280, 5300, 5320MHzOn board aircraft; 5180, 5200, 5220, 5240 only5500, 5520, 5540, 5560, 5580, 5600, 5620, 56

10、40, 5660, 5680, or 5700MHzFH OFDM OFDM Others (1) FH, FH+DS, FH+OFDM: 3mW/MHz( 2427 - 2470.75MHz)(2) 除(1)以外的DS : 10mW/MHz(3) 除(1)以外的OFDM(4) 除 了(1), (2) & (3) : 10mW遙測/遙控?zé)o線電設(shè)備 Telemeter/Telecontrol Radio Equipment(1) 426.025 - 426.1375MHz(2) 429.1750 - 429.2375MHz(3) 429.2500 - 429.7375MHz(4) 426

11、.0375 - 426.1125MHz(5) 429.8125 - 429.925MHz(6) 449.7125 - 449.8875MHz(7) 469.4375 - 469.4875MHzC-ch : 429.925, 449.825, 449.8875, 469.4875MHz(8) 1216.0125 - 1216.9875MHz(9) 1252.0125 - 1252.9875MHzC-ch : 1216.0125, 1216.5125, 1252.0125, 1252.5125MHz(10) 1216.000 - 1217.000MHz(11) 1252.000 - 1253.00

12、0MHzC-ch: 1216.000, 1252.000MHzF1 DF, F2 DF, F7 DFG1 DF, G2 DF, G7 DFD1 DF, D2 DF, D7 DF(1), (4) : 0.001W or less其他 : 0.01W or less尋呼機 Radio pager429.7500MHz429.7625MHz429.7750MHz429.7875MHz429.8000MHzF1B, F2B, F3EG1B, G2B0.01W or less無線麥克風(fēng) Radio microphone 74.58MHz74.64MHz74.70MHz74.76MHzF3E or F8W

13、0.01W or less (1) 322.025-322.15MHz(2) 322.25-322.4MHzF1D, F2D, F3E, F8W, F9W (應(yīng)具有電話傳輸能力)0.001W or less 806.125 - 809.75MHzF1D, F2D, F3E, F8W, F9W (應(yīng)具有電話傳輸能力)0.01W or less無線電話 Radiotelephone(1) 421.8125 - 421.925MHz(2) 440.2625 - 440.375MHz(3) 422.2000 - 422.3000MHzF1 DE, F2 DE, F3E, F7WG1

14、 DE, G2 DE, G7 EWD1 DE, D2 DE, D3E, D7 EW(應(yīng)具有電話傳輸能力)0.01W or less (1) 421.5750 - 421.8000MHz(2) 440.0250 - 440.2500MHz(3) 422.0500 - 422.1875MHzC-ch: 1 each for (1), (2) and (3)F1 DE, F2 DE, F3E, F7WG1 DE, G2 DE, G7 EWD1 DE, D2 DE, D3E, D7 EW(應(yīng)具有電話傳輸能力)0.01W or less (1) 413.70 - 414.14375M

15、Hz(2) 454.05 - 454.19375MHzF2D, F3E (F3E 是必不可少的.)0.001W or less醫(yī)用遙測計 Medical telemeterA part of 420 - 450MHz bandF1D, F2D, F3D, F7D, F8D, F9DFM - FM, Binary FSK1mW or less A part of 420 - 450MHz bandF7D, F8D, F9DFM - FM, Binary FSK1mW or less A part of 420 - 450MHz bandF7D, F8D, F9D, G7DFM

16、 - FM, GMSK1mW or less A part of 420 - 450MHz bandF7D, F8D, F9D, G7DFM-FM, GMSK1mW or less A part of 420 - 450MHz bandF7D, F8D, F9D, G7DPWM-FM, GMSK10mW or less用于移動物體識別的無線設(shè)備 Radio equipment used for identification of moving objects2441.750MHz(頻率帶寬 : 2400 - 2483.50MHz)Frequency hopping10mW/

17、MHz or less3mW/MHz or less (針對2427 - 2470.75MHz) 2448.875MHz(頻率帶寬: 2427 - 2470.75MHz)N0NA1D, AXNF1D, F2DG1D0.01W or less 953.5MHz(頻率帶寬: 952-955MHz)N0N, A1D ,AXN, H1D, R1D, J1D ,F1D, F2D, G1D0.01W or less毫米波雷達 Millimeter wave radar60.5GHz (60.0 - 61.0GHz)76.5GHz (76.0 - 77.0GHz)-0.01W or le

18、ss針對毫米波可視傳輸或數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線設(shè)備 Radio equipment for millimeter wave visual transmission or data transmission59 - 66GHz-0.01W or less針對移動物體的探測傳感器 Detection sensor of moving objects(1) 10.525GHz (10.5 - 10.55GHz) (2) 24.15GHz (24.05 - 24.25GHz)(10.525GHz頻段只能在室內(nèi)使用)-0.01W or less語音協(xié)助無線電話 Voice assist radiotelepho

19、ne (radiotelephone as landmark)75.8MHzF3E0.01W or less針對助聽器的無線麥克風(fēng) Radio microphone for hearing aid75.2125 - 75.5875MHzF3EF8W0.01W or less用于自動醫(yī)療設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸 data transmission for self-contained medical instruments402MHz to 405MHzA1D, F1D, G1D25µW用于國際運輸工具的數(shù)據(jù)傳輸 data transmission used for international

20、transportationAssigned frequency : 433.92MHz(Designated frequency band : 433.67-434.17MHz)-針對數(shù)據(jù)控制設(shè)備：-起動信號: 0.1mW or less (EIRP)- 其他 : 0.4mW or less (EIRP)針對數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備：- 1.0mW or less(EIRP)測距器，遙控設(shè)備或數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備 telemeter, telecontrol or data tranmission312-315.25MHz-312 MHz - 315.05 MHz: 250 µW or less315

21、.05 MHz - 315.25 MHz: 25 µW or less這里定義了10.525GHz頻段用于探測物體，但是僅限于室內(nèi)使用。因此我們可以認(rèn)為國內(nèi)低功率市場上10.525GHz有著一定的市場占有率，但是相對存在的風(fēng)險也會大些。二、頻段比較相比較其他方式探測器，采用雷達作為探測器的優(yōu)點如下：1、非接觸探測；2、不受溫度、濕度、噪聲、氣流、塵埃、光線等影響，適合惡劣環(huán)境；3、抗射頻干擾能力強；4、輸出功率小，對人體構(gòu)不成危害；5、可以遠(yuǎn)距離探測。下面先闡述一下各頻段雷達模塊的特點：A) 5.8GHz雷達模塊：價格經(jīng)濟，性價比高，用于儲罐以及簡單過程容器中液體和漿液的液位/ 體積

22、監(jiān)測，適于攪動的介面，對嚴(yán)重掛料和冷凝物堆積不敏感，可以滿足大部分液位測量的要求。它的測量不受化學(xué)蒸汽、溫度梯度、真空或是高壓的影響，特別適用于化工、食品、水處理、儲罐等行業(yè)。5.8GHz的低頻(在北美6.3GHz)抗冷凝液和掛料，是液體儲存的理想應(yīng)用。B) 10.525GHz雷達模塊：采用10.525GHz的微波與采用較低頻段波相比有以下優(yōu)點： 1.良好的定向性，很容易控制微波探頭的作用范圍。2、微波在傳輸過程中較易被衰減、吸收和反射，遇到墻壁等遮擋物時會被遮擋，因此墻壁等遮擋物外的物體對其干擾很小。C) 24.125GHz雷達模塊24125GHz雷達傳感器是通過發(fā)射與接收頻率都是24.12

23、5GHz左右的微波來感應(yīng)物體的。24.125GHz雷達傳感器可以探測物體的存在，測量物體的運動速度，靜止距離，物體所處角度等，采用平面微帶技術(shù)，具有體積小、集成化程度高、感應(yīng)靈敏等特點。另外由于頻率較高，目前該頻率上商用很少，因此頻譜純度很高。24.125GHz雷達傳感器是在雷達測速儀，水位計，汽車ACC輔助巡航系統(tǒng)，自動門感應(yīng)器等方面扮演著重要角色。下面是幾種頻率下的雷達模塊比較：1、24. 125GHz在頻率上高出10.525GHz大約2.3倍，在雷達傳感器工作時，前者產(chǎn)生的多普勒頻差也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于后者，這樣可以較容易的辨別低頻干擾和信號，尤其在探測慢速運動的物體時，24. 125GHz頻率的

24、抗干擾性能要優(yōu)于10.525GHz。下圖是頻率比較的示意圖。而在探測需要防止諸如鼠類引起的誤報場合時，則10.525GHz有優(yōu)勢。2、24. 125GHz雷達的定位精度高于10.525GHz雷達。3、24.125GHz微波傳感器是國際通用的民用頻段的傳感器。傳感器工作極為可靠，感應(yīng)范圍容易控制，避免了低頻微波如5.8GHz等頻段的微波場強波束覆蓋不均造成的感應(yīng)距離不穩(wěn)定等弊端。4、頻率越低的雷達模塊，平面化就越麻煩，特別是天線制作上，越難實現(xiàn)平面微帶，而需要改用偶極子或波導(dǎo)天線。5、頻率越低的雷達模塊，所需要的器件大眾化，較容易買到，而24.125GHz模塊器件僅有幾家世界性的大公司出產(chǎn)，購貨

25、渠道相對麻煩。下面將分別給出幾種雷達模塊的實際產(chǎn)品。1、5.8GHz雷達模塊2、10.525GHz雷達模塊模塊技術(shù)參數(shù)發(fā)射發(fā)射頻率10.525 GHz頻率設(shè)置誤差精度 5 MHz輸出功率(最小) 13dBm EIRP工作電壓5V±0.25V工作電流DC 5V(CW)32mA max.啟動時間3Sec噪音5 Vrms諧波發(fā)射 -10dBm脈沖工作模式 平均電流 (頻率2K，發(fā)射占空比2%)1.8mA typ.接收靈敏度(10dB S/N ratio)3Hz至80Hz 帶寬-86dBm3Hz至80Hz帶寬雜波8uV增益8dBi垂直面3dB波束寬度42度水平面 3dB 波束寬度85度其他MC420S具有超強的抗電磁干擾能力，因而在生產(chǎn)過程有較強的防靜電特性，工作期間的穩(wěn)定性表現(xiàn)非常良好，工作壽命長等特點。體積: 46.7*40*7.8mm3、24.125GHz雷達模塊技術(shù)參數(shù)型號符號最小值典型值最大值單位注釋發(fā)射頻率fstan dard 2424.12524.25GHz輸出功率Pouttyp.16dBm天線式樣水平方向typ.80°垂直方向typ.32°旁瓣抑制比水平方向typ.13dB垂直方向typ.13dB工作溫度Top-2