24GHz雷達感測器在各個行業被廣泛運用的同時也凸顯出雷達開發需要的技術門檻較高的難題。在這裡分享一下基於RFbeam的24GHZ雷達感測器開發的一些經驗和技巧。包括基礎原理、開發工具、產品外殼設計、生產檢測等、
工具/原料
多普勒模擬器、示波器、頻譜儀等（開發套件ST-100、ST-200、ST-500可選）
方法/步驟
探測動態目標的速度：
由振盪器振盪發出一個發射訊號，其中一路經發射天線發射出去，一路又分流成兩路分別進入I、Q 所在的通道的混頻器中，其中Q 通道的訊號在混頻之前還需先經90°的移相；接收天線接收到的回波訊號，先經低噪聲放大處理後，再分別經混頻器與實時分流的兩路訊號進行混頻；混頻後得到的訊號再經中頻濾波放大處理，最終得到I、Q 兩路中頻訊號。I、Q 兩路中頻輸出訊號中均攜帶有探測目標的速度資訊。
3.演算法分析
分析I、Q 其中一路訊號，均包含有一個多普勒頻率或訊號差頻ƒD，多普勒頻率的計算如下
ƒD ＝2 ƒ0··cosα (1)
ƒD 多普勒頻率或差頻
ƒ0 雷達的發射頻率
v 運動物體的速度範圍
c0 光速
α 運動的實際方向與感測器——目標連線之間的角度
由以上公式可大致得到多普勒頻率ƒD與徑向運動速度v的對應關係（此時令α=0）。例如：44Hz （ƒD）﹦1km/h（v），8.8kHz（ƒD）﹦200km/h（v）。
探測靜態目標的距離
探測靜止物體的距離，即靜態物體到感測器之間的距離，調製訊號採用鋸齒波即可。這是因為，此時的干擾大多為多普勒訊號，而在抗干擾性能方面，鋸齒波調製要優於三角波調製。選用線性升坡曲線或者降坡曲線作為發射頻率的時間相關函式，並定期重複這些波，以期得到可能的平均值。
》調製幅度：選取調諧曲線中線性度最好的一段確定Vtune 的調節範圍。
》調製頻率：調製訊號頻率理論上最大不能超過150kHz
同時探測動態目標的距離和速度
同時探測運動目標的速度和距離資訊時，調製訊號採用三角波。由於同時存在時間延遲效應和多普勒頻移效應，因此選用一個三角函式（具有升坡曲線和降坡曲線）來滿足此時問題的複雜性。
》 調製幅度：選取調諧曲線中線性度最好的一段確定Vtune 的範圍。
》調製頻率：調製訊號頻率理論上最大不能超過150kHz，但建議探測遠距離目標（30~100m）時採用100~200Hz 的調製頻率，探測近距離目標（10~20m）時採用500~1kHz的調製頻率。
外殼設計
天線罩的設計主要是降低其對產品靈敏度和雷達天線波形圖的影響。天線罩產生的任何反射訊號都會降低雷達成品效能。相對於簡單的多普勒雷達，天線罩的優劣對FMCW雷達更加重要，因為天線罩的反射訊號通過FM訊號影響到IF輸出，以下2兩點需要特別注意。
1.天線罩厚度
天線罩材料的波長是一個重要引數。微波在通過天線罩時，其波長會比空氣中要短，具體數值取決於材料的電容率 (即介電常數)。在此不便對阻抗變換的物理原理進行詳細闡述，不過我們可以得出結論：
天線罩與微波天線的距離
兩者之間合理的距離有助於降低天線罩對訊號的反射，當然我們無法達到完美。我們的目標是讓反射回來的微波跟天線傳送的微波在同一個相位。最佳的天線罩與微波天線的距離(基於24.125GHz微波而言)設計時應當避免兩者距離小於6.2mm, 大於6.2mm無關緊要。
2.抗震性
正如上文所述，我們無法設計完美的天線罩。所以，微波天線和天線罩之間的相對運動(即震動)會在微波天線發生較大的電平訊號。這些訊號和運動物體產生的多普勒訊號很相似，因此有可能會導致雷達出現誤報。
綜上，雷達的結構設計應該避免或者減少天線罩和天線之間的相對運動。
二）適用的天線罩材料
天線罩材料必須是乾燥而且是電絕緣的。請勿使用含有金屬或者碳顆粒的塗料或者油漆。
材料的介電常數是已知的，以便計算最佳厚度。
選擇消耗因素tan較低的材料，以降低微波訊號的衰減。
通常情況下，只有在超過100MHz的情況下，介電常數和消耗因素tan才會特別說明。高頻率情況下，介電常數會相對小一些。不同的材料，這兩個引數可能會有很大不同。請諮詢您的供應商瞭解所用材料的具體引數。
注意事項
請勿使用金屬外殼
請勿使用含有金屬或者碳顆粒的塗料或者油漆
天線罩與微波天線的距離應>=6.2mm
最佳天線罩材料為聚碳酸酯(Polycarbonate)或者ABS
最佳天線罩厚度為3-4mm
應避免微波天線和天線罩之間的相對運動(即震動)，以防產生干擾訊號影響最終測量結果