Texas Instruments Capteurs mmWave monopuce 76 GHz à 81 GHz IWR1443

Les capteurs à ondes millimétriques (mmWave) monopuce IWR1443 de Texas Instruments sont basés sur la technologie radar FMCW capable de fonctionner dans la bande 76 GHz à 81 GHz avec un chirp continu allant jusqu'à 4 GHz. Le IWR1443 est une solution idéale pour les systèmes radar à faible consommation, auto-contrôlés et ultra-précis dans les applications industrielles. Le IWR1443 est construit avec le processus RFCMOS 45 nm basse consommation de TI, permettant de nouveaux niveaux d'intégration dans un facteur de forme extrêmement petit. Le dispositif comprend une implémentation monolithique d'un système 3TX, 4RX avec PLL intégré et convertisseurs A2D.

Les capteurs mmWave intègrent un accélérateur matériel entièrement configurable qui prend en charge la FFT complexe et la détection CFAR. En outre, l'appareil comprend deux sous-systèmes de processeurs basés sur l'ARM R4F. Un sous-système de processeur est destiné à la commande principale et aux algorithmes supplémentaires. Le second sous-système de processeur est responsable de la configuration, du contrôle et de l'étalonnage front-end. Le dispositif offre des modifications simples du modèle de programmation qui peuvent permettre une grande variété d'implémentations de capteurs, avec la possibilité d'une reconfiguration dynamique pour l'implémentation d'un capteur multimode. Le IWR1443 comprend une conception matérielle de référence, des pilotes logiciels, des exemples de configuration, un guide API, une formation et une documentation utilisateur.

Caractéristiques

  • Émetteur-récepteur FMCW
    • PLL, émetteur, récepteur, bande de base et A2D intégrés
    • Couverture de 76 GHz à 81 GHz avec une largeur de bande continue de 4 GHz
    • Quatre canaux de réception
    • Trois canaux d'émission (deux peuvent être utilisés simultanément)
    • Moteur chirp ultra-précis basé sur la PLL fractionnelle-N
    • Puissance TX 12 dBm
    • Facteur de bruit RX :
      • 14 dB (76 GHz à 77 GHz)
      • 15 dB (77 GHz à 81 GHz)
    • Bruit de phase à 1 MHz :
      • -95 dBc/Hz (76 à 77 GHz)
      • -93 dBc/Hz (77 à 81 GHz)
  • Noyau programmable sur puce pour une application utilisateur embarquée
    • Microcontrôleur Cortex®-R4F intégré, cadencé à 200 MHz
    • Le chargeur de démarrage intégré à la puce prend en charge le mode autonome (chargement de l'application utilisateur à partir de la mémoire Flash QSPI)
    • Périphériques intégrés
      • Mémoires internes avec ECC
      • Accélérateur de matériel radar (FFT, calculs de magnitude logarithmique, et autres)
      • Minuteries intégrées (chien de garde et jusqu'à quatre minuteries 32 bits ou deux minuteries 64 bits)
      • I2C (modes maître et esclave possibles)
      • Deux ports SPI
      • Port CAN
      • Jusqu'à six ports CAN à usage général
  • Interface de données à grande vitesse pour soutenir les applications distribuées
  • Étalonnage et autotest intégrés
    • Système de radiocommande basé sur la technologie Arm® Cortex®-R4F
    • Micrologiciel intégré (ROM)
    • Système d'auto-étalonnage en fonction de la fréquence et de la température
  • Interface hôte
    • Interface de contrôle avec un processeur externe via SPI
    • Interface de données avec un processeur externe via MIPI D-PHY et CSI2 V1.1
    • Interruptions pour le signalement de défauts
  • Caractéristiques avancées IWR1443
    • Autocontrôle intégré sans intervention du processeur hôte
    • Architecture de bande de base complexe
    • Capacité de détection des interférences intégrée
  • Gestion de l'énergie
    • Réseau LDO intégré pour un meilleur PSRR
    • Prise en charge des E/S double tension 3,3 V/1,8 V
  • Source d'horloge
    • Prise en charge d'un oscillateur externe à 40 MHz
    • Prise en charge d'une horloge externe (carrée/sinusoïdale) à 40 MHz
  • Conception simple du matériel
    • Boîtier BGA flip-chip 10,4 mm × 10,4 mm à 161 broches, au pas de 0,65 mm, pour un assemblage facile et une conception de circuits imprimés à faible coût
    • Solution de petite taille
  • Conditions de fonctionnement
    • Plage de température de jonction -40 °C à +105 °C

Applications

  • Capteur industriel pour mesurer la portée, la vitesse et l'angle
  • Radar de sondage au niveau du réservoir
  • Détection de déplacement
  • Émetteurs de terrain
  • Surveillance du trafic
  • Détection de proximité et de position
  • Sécurité et surveillance
  • Automatisation des usines
  • Protections de sécurité

Block Diagram

Schéma de principe - Texas Instruments Capteurs mmWave monopuce 76 GHz à 81 GHz IWR1443
Publié le: 2018-12-17 | Mis à jour le: 2024-09-16