Hallo,
ich habe beim Aufräumen einen defekten Radarsensor gefunden. Aus
Interesse habe ich den Schirm entfernt um die Schaltung darunter zu
sehen. Ich war sehr überrascht was ich dort gefunden habe. Kann mir
jemand erklären wie diese Schaltung funktioniert und was für Bauteile
drauf sind?
Gruß
Felix
Das SChwarze ding auf der Platine wird der GUNN Oszillator sein. Und
teile der goldenen Leiterbahn bilden Kapzitäten und Induktivitätden die
zu Filter und Mischer verschaltet sind. Ist halt jede menge HF Technik.
Hallo Felix,
Das ist ein Doppler-Radar-Modul, von der Antennen- und Leitungsgröße her
dürfte das bei 24GHz funktionieren/funktioniert haben.
Das schwarze Bauteil links ist ein HF-Transistor (HEMT oder HBT) und
dient als Oszillator um das Sendesignal zu erzeugen. Ein Teil des
Sendesignals wird auf den Mischer gegeben, die kreisförmige Struktur in
der Nähe der Stiftleiste. Die zwei kleinen schwarzen Bauteile am Kreis
(rat-race coupler) sind Schottky-Dioden an denen das Empfangssignal mit
dem Sendesignal gemischt wird. Raus kommt dann am rechten Pin der
Stiftleiste die Dopplerfrequenz mit der Geschwindigkeitsinformation.
Gruß
Dietmar
Dietmar S. schrieb:> Raus kommt dann am rechten Pin der> Stiftleiste die Dopplerfrequenz mit der Geschwindigkeitsinformation.
Das Ausgangsingnal wird sehr schwach sein und muss erst noch versärkt
werden um es Auswerten zu können.
Wie hatest du senn das Singal ausgwertet? Villeicht war das Modul ja
garnich put.
Vielen Dank für die Antworten.
Dings schrieb:> Wie hatest du senn das Singal ausgwertet? Villeicht war das Modul ja> garnich put.
Ich habe das Signal mit einer OP Schaltung verstärkt. Aber auch am
Oszilloskop war nichts zu sehen. Vielleicht ein ESD Schaden oder
Überspannung.
Gruß
Felix
Hat das Modul noch Strom gezogen?
Außerdem siehst Du nur dann ein Ausgangssignal wenn sich tatsächlich ein
Ziel vor dem Sensor oder der Sensor sich selbst bewegt.
Bewegungsrichtung vorzugsweise auf die Antenne zu oder von ihr weg,
nicht "winken" wie bei einem PIR-Sensor
Dietmar S. schrieb:> Hat das Modul noch Strom gezogen?
Den Strom habe ich gar nicht gemessen.
Dietmar S. schrieb:> Außerdem siehst Du nur dann ein Ausgangssignal wenn sich tatsächlich ein> Ziel vor dem Sensor oder der Sensor sich selbst bewegt.> Bewegungsrichtung vorzugsweise auf die Antenne zu oder von ihr weg,> nicht "winken" wie bei einem PIR-Sensor
Ich habe den Sensor vor und zurück bewegt, aber nichts am Ausgang.
Gruß
Felix L. schrieb:> Genau diese Schaltung habe ich verwendet, aber funktioniert nicht.
Dann ist es wohl Zeit, das Du Dir ein 12GHz-Oszi besorgst,
um den Fehler zu lokalisieren. :-)
Die Schaltung auf meiner Seite www.weidmann-elektronik.de funktioniert.
;-)
Der Sensor (IPM-170) ist mit hoher Wahrscheinlichkeit geschossen.
Das Öffnen des Deckels hat dazu definitiv beigetragen.
Sensormodul IPM-165 inkl. Verstärkung ist in meinem Webshop erhältlich.
Dazu gibt es auch noch ein Evaluation Board mit praktischem Beispiel.
mfg
Sebastian Weidmann
Sebastian Weidmann schrieb:> Der Sensor (IPM-170) ist mit hoher Wahrscheinlichkeit geschossen.> Das Öffnen des Deckels hat dazu definitiv beigetragen.
Soso wie schießt man dann diese Schaltung durch öffnen des
Gehäusedeckels? Vermutlich war das Ding eher vorher durch ESD kaputt
als, dass man durch anheben des geklebten + gelöteten Metalldeckels was
kaputt gemacht hat. Wenn man die Bauelemente identifizieren kann dann
austauschen. Passive Bauelemente gehen selten kaputt. Die vielleicht
auch Risse / schlechte Lötstellen kontrollieren ...
Transformator ist eher ein Koppler, mit dem ein Teil der Leistung
ausgekopplet wird, für den Zweig mit dem Mischer.
Der R vor dem Mischer ist Teil eines Leistungsteilers (Suche mal nach
Wilkinson-Divider, evtl. ist das sowas in der Art mit ungleicher
Aufteilung der Leistung).
Wenn Du ein Foto von oben machst und ein Lineal daneben legst,
erleichtert das alles etwas...
Hi,
ich habe mal den groben Signalfluss aufgemalt. Die dicken Vias gehen zu
den Patch-Antennen auf der Rückseite.
Der Ring-Koppler dient wahrscheinlich dazu, Empfangssignal und
Lokaloszillator zu trennen, damit der LO nicht von der Empfangsantenne
abgestrahlt wird.
Die dünnen Leitungen mit den "Tortenstücken" dran sind dazu da, nur
Gleichstrom durchzulassen und die 24 GHz abzublocken.
Ein gerades Bild würde mich auch interessieren!
Sebastian
manfred scheer schrieb:> Im Datenblatt wird erwähnt das es sich um einen P-HEMT Transistor> handelt, keine Gunn-Diode...
Dann ist das was im Bild als Transformator bezeichnet ist ein Resonator,
der den P-HEMT zum schwingen bringt. Aufgrund des Designs ist die
Frequenzstabilität ja ziemlich egal.
Sebastian B. schrieb:> Der Ring-Koppler dient wahrscheinlich dazu, Empfangssignal und> Lokaloszillator zu trennen, damit der LO nicht von der Empfangsantenne> abgestrahlt wird.
Das verstehe ich nicht ganz, es gibt ja nicht wirklich eine ZF, da ja im
Prinzip direkt gemischt wird. Damit gibt es am Ausgang direkt ein "DC"
Signal.
Car schrieb:> Das verstehe ich nicht ganz, es gibt ja nicht wirklich eine ZF, da ja im> Prinzip direkt gemischt wird. Damit gibt es am Ausgang direkt ein "DC"> Signal.
Stimmt, die ZF ist dann halt 0, war blöd ausgedrückt.
Sebastian
In der Appnote ist ein Oszillator mit dielektrischem Resonator
beschrieben. Auf der Platine ist aber nur eine Leitung zu sehen.
Leitungsresonatoren sind eher gruselig von der Stabilität, kann
natürlich sein, dass das hier egal ist.
Oder steckt da eine Pille mit in dem seltsamen Transistor(?) Gehäuse?
Sebastian
Auf Frequenzstabilität kommt es bei dieser Anwendung nicht an, da nur
die Dopplerfrequenz ausgewertet wird. Diese ergibt sich als
Df=(f0+Df)-f0 somit ist die Drift von f0 eleminiert. Dies dank des
Ringmischers welcher das Differenzignal zwischen Eingangs und
Ausgangfrequenz bildet.
;)
Wen es interessiert, der kann hier mal das Innenleben eines IVS465
ansehen und nachvollziehen :)
Die Sensoren eignen sich sehr gut, um in HF einzusteigen und Verständnis
für Planartechnik zu erlangen, da genau bekannt ist was die Sensoren
machen.
http://www.edatop.com/mwrf/29372.html
Dopplerradar....
Wer genauer hinguckt - sieht den Modulationseingang an der Diode im
Oszillator. Das ist auch Frequenzmodulierbar. Ein FMCW Radar - da kann
man dann viel schönere Sachen mit machen - z.B. Entfernungen messen.
Schreibt der Hersteller auch auf seiner Internetseite.
vg von Maik, der grade seinen Hobby HP8510 repariert...
Wie kommt man nun eigentlich von der diskreten Schaltung zur Darstellung
in Planartechnik? Kann ADS das? Oder kennt man einfach die
entsprechenden Microstrip-Strukturen und baut die sich so zusammen, dass
am Ende die diskrete Schaltung repräsentiert wird? Im og. Fall also
U-Resonator, Ringmischer, Stichleitungen, die Filter etc.?
Mit geeigneter Literatur und Formeln werden die Dimensionen bestimmt und
mittels ADS dann simuliert und optimiert? Ist so das Vorgehen, um eine
planare Schaltung zu entwerfen?
Moin,
bei vielen Elementen kann man tatsächlich direkt z.B. Kondensatoren und
Induktivitäten durch (Stich-)Leitungen entsprechender Länge ersetzen.
Meistens entwirft man eine Schaltung im uW-Bereich aber direkt mit
möglichst vielen Leitungen und wenigen diskreten Bauteilen.
Die Dimensionierung kann man direkt im ADS machen, da gibts
Tools/Assistenten für alle gängigen Probleme inkl. Filter. Es hilft aber
natürlich, wenn man abschätzen kann, was denn möglich und sinnvoll ist.
Gutes Buch zum Einstieg ist Pozar: Microwave Engineering (es tut auch ne
ältere Auflage, steht im wesentlichen das gleiche drin).
Funktioniert die Radarfalle der Polizei auch so?
Dann könnte man doch solch einen IVS465 vorn aus dem Auto raus schauen
lassen und das Radar der amtlichen Geschw.Messung durcheinander bringen.
Dazu müsste man aber wohl GENAU die Frequenz der Radarfalle treffen.
Bis man die gemessen und eingeregelt hat, ist man wohl schon
durchgerauscht.
:)
Car schrieb:> manfred scheer schrieb:>> Im Datenblatt wird erwähnt das es sich um einen P-HEMT Transistor>> handelt, keine Gunn-Diode...>> Dann ist das was im Bild als Transformator bezeichnet ist ein Resonator,> der den P-HEMT zum schwingen bringt. Aufgrund des Designs ist die> Frequenzstabilität ja ziemlich egal.
und der Resonator ist sogar abgeglichen, damit das Ganze wenigstens in
der Nähe der angegebenen Frequenz schwingt! Wenn man genau hinschaut,
sieht man, dass das eine Leitungsende etwas schwarz ist. Dort wurde die
Schaltung mit einem Laser getrimmt.
Du sagst es, man müsste genau die Frequenz treffen. Da die Oszillatoren
aber auch ein Temperaturrauschen haben, ist dieser Ansatz meiner Meinung
nach unmöglich.
Es würde aber funktionieren, wenn du das Signal des Radarmessgerätes
empfängst, mit dem entsprechenden Frequenzoffset mischst (44Hz pro
km/h), verstärkst und wieder raussendest. So könntest du dem
Dopplerradar falsche Geschwindigkeiten vorgaukeln. Die eigentliche
Sendefrequenz des Radars ist dir damit völlig egal. Solche Geräte gibts
auch bei der Firma, die das IVS vertreibt, nennt sich Doppler Radar
Simulator oder so.
Berichtigt mich, falls ich Käse erzählt habe.
Apropos abgeglichener Resonator: ich dachte der Resonator sind nur die
beiden verbundenen, parallelen Leitungen (der U-Resonator) und die
beiden nicht verbundenen, parallelen Leitungen sind ein Kondensator für
die Rückkopplung? Kann das jemand erklären, wie dieser Oszillator
funktioniert, was genau zum Resonator gehört, warum der Emitter des
P-Hemt nich auf Masse liegt etc?
Fritz schrieb:> falsche Geschwindigkeiten vorgaukeln.
und am Ende zahl ich wieder drauf, weil ich nun noch schneller unterwegs
gewesen sein soll. Ich kenn das doch...bei meinem Glück :))
Da hilft nur Breidbandiges Rauschen!!
