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基于道闸应用的传感器技术分析
来源: | 作者:Eve | 发布时间: 2022-10-08 | 102 次浏览 | 分享到:

       道闸应用主要涉及车牌识别和探测车辆存在两种传感器,针对车辆识别,主要采用视频技术手段来探测车辆存在,一般采用地感线圈或雷达技术方案,传统的在闸道口用于探测车辆有无的是采用地感线圈技术手段。随着电子技术的发展以及雷达集成芯片的出现,道闸系统应用雷达(道闸雷达)的成功开发才成为可能。


       由于道闸雷达的使用方便性以及诸多优点,道闸雷达的出现意味着地感线圈将逐步退出道闸系统的历史舞台。目前道闸雷达主要有24GHz毫米波雷达,79GHz毫米波雷达以及红外线探测几种形态,红外线探测手段,其受环境温度和车身颜色的影响较大,面对道闸应用的各种复杂场景,不具备全天时全天候工作能力,只有24GHz毫米波雷达和79GHz毫米波雷达才能满足道闸系统的全天时全天候工作要求。


       24GHz毫米波雷达和79GHz毫米波雷达从技术实现角度,两者没有太大差异,仅是工作频段高低之分,工作信号 的波长均在毫米量级,故毫米波雷达信号传播的方向性好,遇到障碍物,基本不具备绕射能力。然而由79GHz毫米波雷达的工作信号波长是24GHz毫米波雷达信号波长的三分之一,79GHz毫米波雷达信号传输衰减量24GHz信号大,雨水对79GHz毫米波雷达目标探测的影响将更大,在国际上79GHz毫米波雷达主要应用于车载系统,我国也是如此,而79GHz毫米波雷达应用于道闸系统显然是大材小用,同时,79GHz毫米波雷达还存在使用成本高、 生产性差、使用不方便等缺点。因此,针对道闸系统应用,采用24GHz毫米波雷达是最适合的技术方案。


      24GHz毫米波雷达使用的是ISM标准频段,是国际无线电管理委员会和中国无线电管理委员会定义为雷达探测及定位应用,其工作频率范围为24.00GHz~24.25GHz,带宽250MHz。由于该频段各种器件的技术成熟性,抗干扰性强,器件性价比高,当前在民用和工业领域不仅得到了大量应用,未来的应用前景还会更加广阔。


       随着24GHz毫米波雷达的大量推出,社会上出现了一些不同的声音:“说24GHz毫米波雷达与5G通信会发生冲突,24GHz毫米波雷达将为5G通信让路等”。其实24GHz毫米波雷达与5G通信的频段是完全不同的, 24GHz毫米波雷达工作频率范围为24.00GHz~24.25GHz,IMT-2020定义的5G通信毫米波工作频率范围为24.75GHz~24.75GHz,2.75GHz信号带宽,37.0GHz~42.5GHz,5.5GHz信号带宽,显然两者是各不相干的,也就是24GHz毫米波雷达与5G通信不会形成干扰,也不会发生冲突,今后两者将处于共存状态。同时5G通信高端频段采用毫米波,其信号的传播方向性好,基本不具备绕射性能,一旦有物体遮挡,信号就会被中断传播,随着5G通信用户的不断增多,面对广大的个性化终端用户,确保5G通信持续畅通是最关键的,因此,5G通信的高频段不会在终端用户和基站之间使用,而主要用于基站与基站之间采用定向波束的大带宽高速通信。


       毫米波信号传输衰减较大,24GHz工作频率信号空间传播1米距离,其衰减量就达到约60dB,24GHz毫米波道闸雷达的发射功率一般不超过10dBm,信号传播几十厘米远距离,其信号能量就会衰减至极其微弱,故不会对一些电子设备造成干扰,也不会对人体造成较大辐射,完全满足人体电磁辐射防护要求。


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