Modeli ya macho ya Silicon kwa FMCW

Modulator ya macho ya Siliconkwa FMCW

Kama tunavyojua, moja ya vitu muhimu katika mifumo ya LIDAR ya FMCW ni modeli ya juu ya mstari. Kanuni yake ya kufanya kazi inaonyeshwa katika takwimu ifuatayo: kutumiaModeli ya DP-IQmsingimoduli moja ya upande (SSB), juu na chiniMZMFanya kazi katika Null Point, barabarani na chini ya bendi ya WC+WM na WC-WM, WM ndio frequency ya moduli, lakini wakati huo huo kituo cha chini huanzisha tofauti za awamu ya digrii 90, na mwishowe mwangaza wa WC-WM umefutwa, tu mabadiliko ya mzunguko wa WC+WM. Katika Kielelezo B, LR Blue ni ishara ya ndani ya FM CHIRP, Rx Orange ni ishara iliyoonyeshwa, na kwa sababu ya athari ya Doppler, ishara ya mwisho ya Beat inazalisha F1 na F2.

Umbali na kasi ni:

Ifuatayo ni nakala iliyochapishwa na Chuo Kikuu cha Shanghai Jiaotong mnamo 2021, kuhusuSSBJenereta zinazotumia FMCW kulingana naModulators nyepesi za Silicon.

Utendaji wa MZM unaonyeshwa kama ifuatavyo: Tofauti ya utendaji wa moduli za juu na za chini za mkono ni kubwa. Kiwango cha kukataliwa kwa upande wa mtoaji ni tofauti na kiwango cha moduli za frequency, na athari itakuwa mbaya zaidi kadiri mzunguko unavyoongezeka.

Katika takwimu ifuatayo, matokeo ya mtihani wa mfumo wa LIDAR yanaonyesha kuwa A/B ndio ishara ya kupiga kwa kasi sawa na kwa umbali tofauti, na C/D ni ishara ya kupiga kwa umbali sawa na kwa kasi tofauti. Matokeo ya mtihani yalifikia 15mm na 0.775m /s.

Hapa, matumizi tu ya siliconModeli ya machoKwa FMCW inajadiliwa. Katika hali halisi, athari ya moduli ya macho ya silicon sio nzuri kama ile yaModulator ya LINO3, haswa kwa sababu katika modeli ya macho ya silicon, mabadiliko ya awamu/mgawo wa kunyonya/uwezo wa makutano sio ya mstari na mabadiliko ya voltage, kama inavyoonyeshwa kwenye takwimu hapa chini:

Hiyo ni,

Uhusiano wa nguvu ya pato lamodeliMfumo ni kama ifuatavyo
Matokeo yake ni kudorora kwa hali ya juu:

Hizi zitasababisha kupanuka kwa ishara ya frequency ya Beat na kupungua kwa uwiano wa ishara-kwa-kelele. Kwa hivyo ni nini njia ya kuboresha usawa wa moduli ya taa ya silicon? Hapa tunajadili tu sifa za kifaa yenyewe, na hatujadili mpango wa fidia kwa kutumia miundo mingine ya msaidizi.
Mojawapo ya sababu za kutokuwa na mstari wa awamu ya moduli na voltage ni kwamba uwanja wa taa kwenye wimbi la wimbi uko katika usambazaji tofauti wa vigezo vizito na nyepesi na kiwango cha mabadiliko ya awamu ni tofauti na mabadiliko ya voltage. Kama inavyoonyeshwa kwenye picha ifuatayo. Kanda ya kupungua na kuingiliwa nzito hubadilika chini ya ile na kuingiliwa kwa mwanga.

Takwimu zifuatazo zinaonyesha mabadiliko ya mabadiliko ya mpangilio wa tatu wa mpangilio wa TID na mpangilio wa pili wa mpangilio wa SHD na mkusanyiko wa clutter, ambayo ni, mzunguko wa moduli. Inaweza kuonekana kuwa uwezo wa kukandamiza wa kuzorota kwa clutter nzito ni kubwa kuliko ile kwa taa nyepesi. Kwa hivyo, kurekebisha husaidia kuboresha usawa.

Hapo juu ni sawa na kuzingatia C katika mfano wa RC wa MZM, na ushawishi wa R pia unapaswa kuzingatiwa. Ifuatayo ni mabadiliko ya CDR3 na upinzani wa mfululizo. Inaweza kuonekana kuwa ndogo ya upinzani wa mfululizo, kubwa zaidi ya CDR3.

Mwisho lakini sio uchache, athari ya moduli ya silicon sio mbaya zaidi kuliko ile ya Linbo3. Kama inavyoonyeshwa kwenye takwimu hapa chini, CDR3 yaModulator ya Siliconitakuwa ya juu kuliko ile ya Linbo3 katika kesi ya upendeleo kamili kupitia muundo mzuri wa muundo na urefu wa modulator. Hali ya mtihani inabaki thabiti.

Kwa muhtasari, muundo wa muundo wa moduli ya taa ya silicon inaweza kupunguzwa tu, sio kutibiwa, na ikiwa inaweza kutumika katika mfumo wa FMCW inahitaji uthibitisho wa majaribio, ikiwa inaweza kuwa kweli, basi inaweza kufikia ujumuishaji wa transceiver, ambayo ina faida kwa kupunguzwa kwa gharama kubwa.