А что внутри: радар (измеритель скорости)
В этой статье из серии «А что внутри?» мы рассмотрим внутренности радара (измерителя скорости)!
Радары используют все повсеместно: от правоохранительных органов до спортсменов.
В данной статье мы рассмотрим внутреннюю работу радара (измерителя скорости), предназначенного для занятий спортом. Это Bushnell Velocity Speed Gun, который работает на частоте 24 ГГц (K-диапазон).
Вскроем его
Вскрыть этот радар было легко! Две половины корпуса удерживали восемь стандартных винта Phillips. После удаления винтов необходимо просто разделить две половинки корпуса. После вскрытия корпуса нам стали видны рупорная антенна радара, кнопка запуска и три печатных платы!
Печатные платы
Внутри радара находится три печатных платы. Они помечены как "Filter Board" (плата фильтра), "Digital Board" (плата цифровой логики) и "Trigger Board" (плата запуска). Они соединены с помощью пары шлейфов Youngshin AWM 2896, содержащих по пять проводников. Это кабели длиной около 50 мм, они могут использоваться при напряжениях до 30 вольт.
Плата фильтра крепится к рупорной антенне радара с помощью четырех винтов. Эта двухслойная плата содержит плату предусилителя, несколько микросхем поверхностного монтажа и большую катушку индуктивности.
Плата предусилителя припаяна к плате фильтра. Она содержит приемопередатчик K-диапазона, несколько пассивных компонентов и два транзистора. Нижний слой этой платы является большим полигоном земли. Полигон земли также покрывает и большую часть верхнего слоя платы.
Плата цифровой логики содержит «мозги» радара, микроконтроллер TI (подробнее о нем позже).
Эта плата также содержит источник питания и LCD. Кроме того, эта печатная плата содержит несколько пустых площадок под компоненты и разъем для программирования.
На плате запуска не так много всего, только вывод для положительной клеммы аккумулятора и пружинная кнопка для запуска.
Рупорная антенна радара
Для приема радиолокационных сигналов радар (измеритель скорости) использует относительно большую рупорную антенну. Рупор, видимо, был отлит из цинка и подвержен хроматированию, что придало ему золотой оттенок. Рупор радара имеет шесть отверстий для крепежных винтов и два прижимных вывода для приемопередатчика радара.
Приемопередатчик радара
Для излучения и приема радар (измеритель скорости) использует приемопередатчик (трансивер) K-диапазона. Этот приемопередатчик изготовлен компанией MACOM, модель MACS-007801 (PDF). Приемопередатчик работает на частотах от 24,100 ГГЦ до 24,150 ГГц и обладает выходной мощностью 5 мВт.
Внутри этого литого корпуса расположены генератор на диоде Ганна и диод Шоттки. Согласно техническому описанию MACOM (смотрите ссылку выше), этот приемопередатчик предназначен для применения в полицейских радарах и датчиках присутствия. Ниже приведена функциональная блок-схема этого компонента.
Микроконтроллер
Всей работой данного радара управляет микроконтроллер Texas Instruments MSP430F413IPM. Этот микроконтроллер выпускается в корпусе LQFP-64 и используется в приложениях, где требуется обработка аналоговых сигналов.
Согласно TI, встроенные компаратор и таймер делают этот микроконтроллер идеальным для промышленных измерителей, приложений счетчиков и ручных измерителей.
LCD дисплей
Этот радар использует большой, изготовленный на заказ, сегментированный LCD дисплей. Этот дисплей управляется через 11-пиновый интерфейс и содержит 25 сегментов. Из них 21 сегмент предназначен для вывода больших цифр, а остальные выделены для индикаторов “Transmit”, “MPH”, “KMH” и индикатора низкого заряда аккумулятора.
Измерители скорости являются одними из немногих устройств, использующих радар, которые рядовой потребитель может приобрести. Радарные приемопередатчик и антенна могут стоить относительно дорого, что отражается и на цене готового устройства.
Вот и всё!