• Introdução a funcionalidade da família KMY
• O Sensor KMY 24;
• Pinagem;
• Principais Características;
• O Fabricante;
• O Efeito Doppler;
• Aplicações;
• Outras AplicaÇões;
• Referências Bibliográficas;

A família KMY são sensores de movimento de microondas baseados no efeito Doppler. Um Transistor de alta frequencia é usado como oscilador. Dependendo da frequencia de operação de 9.35 ( KMY 10 ) ou 2.45 ( KMY 24 ) GHz, usando a tecnologia GaAs – FET ou SIEGET ( Siemens grounded emitter transistor). O oscilador produz uma radiação de microondas, o qual é estabilizado por um resonador e é transmitido pela antena.

A radiação transmitida é refletida pelo alvo. O fenômeno Dopler ocorre na radiação refletida, se o alvo está em movimento relativo ao sensor. A radiação refletida é recebida pela antena e misturada com a radiação original usando diodos “Schottky”, resultando em uma tensão de saída. A frequencia e amplitude do sinal de saída ( o sinal Doppler ) depende do tamanho do local onde o sensor será instalado, sua forma, a distância e a velocidade do objeto alvo.

O KMY 10 tem somente um diodo Schottky, o qual produz a direção independentemente do sinal de saída. O KMY 24 possui dois diodos schottky, os quais produzem duas tensões de saída com uma diferença de fase positiva e outra negativa, dependendo se o alvo esta se aproximando ou se afastando do sensor. Isto é que determina a direção do movimento.

O sensor "KMY 24" , fabricado pela Infineon é um sensor de movimentos baseado no efeito Doppler. Ele transmite uma radiação de microondas de baixa energia a 2,45 GHz a qual é refletida por objetos. Se o objeto está em movimento relativo em relação ao sensor, uma transferência Doppler ocorre. A onda de transferência é adicionada a onda original em dois adicionadores, resultando em duas saídas de sinais. A fase de transferência entre estes dois sinais é negativa ou positiva, dependendo se o alvo está se aproximando ou se afastando do detetor.

Principais características:

• Alta sensibilidade;
• Alta fidelidade;
• Baixo consumo de potência;
• Baixa emissão de harmônicas;
• Tamanho reduzido;
• Leveza;
• Baixo custo;

A "Infineon Tecnologies" foi fundada em primeiro de Abril de 1999, como fabricante exclusiva de componentes desenvolvidos com a tecnologia Siemens.

A Infineon projeta, produz e comercializa semicondutores, sua atividade é então a de promover uma espécie de "aplicação orientada" de seus semicondutores, para serem usados em setores como voz, transmissão de dados, periféricos, comunicação sem fio ( wireless ), setores automotivos e eletrônica industrial, segurança assim como "chip card" e produtos de memórias. O espectro de produtos da companhia cobre ainda as áreas de processadores digital de sinais, microcontroladores, produtos de radio freqüência, semicondutores de potência, DRAM’s assim como semicondutores específicos ( ASICS ).

Quando um observador se movimenta na direção de uma fonte sonora fixa, aproximando-se dela, a freqüência do som ouvido é maior do que quando o observador está em repouso. Se o observador se afasta da fonte, ouvirá um som de freqüência mais baixa do que a ouviria se estivesse em repouso. O resultado é o mesmo quando ela está se aproximando do que quando está se afastando, após passar pelo observador.

Christian Johann Doppler ( 1803-1853), austríaco , num artigo escrito em 1842, chamou a atenção para o fato de que a cor de um corpo luminoso, da mesma forma que de um som, deve alterar-se por cousa do movimento relativo entre o corpo e o observador. É o efeito Doppler, que se verifica para os movimentos ondulatórios em geral.

Módulos Doppler são sensores os quais operam em modo de onda contínua. Sua principal função é detectar movimento através de sua sensibilidade sem medir a distância absoluta do objeto.

Considerando a regulamentação atual em Telecomunicações, sensores de movimento podem operar nas bandas de freqüência de 2.45 e 24.125 GHz. Porém os sistemas de 24.125 GHz oferecem um problema técnico adicional, eles são de difícil implementação usando-se a tecnologia de montagem de componentes em superfície ( SMD ) , portanto seu desenvolvimento no futura dependerá de avanços neste "estado da arte".

Por esta razão, a Siemens projetou o KMY 24 ( Módulo Doppler) para operar na faixa de freqüência de 2.45 GHz, o que está completamente de acordo com as normas internacionais relacionadas a este tipo de componente.

A arquitetura do sensor é fabricada com componentes especiais. Aplaca de circuito impresso é confeccionada em 4 "layers " e montada com componentes SMD em uma de suas faces. A placa possui 4 "layers" porque possui 3 estruturas de filtros que estão acoplados em todos os terminais DC ( terminais de Alimentação ), e a saída RF assim, minimiza a radiação de harmônicas. O novo tipo de antena, com dimensões reduzidas, permite um máximo ganho na operação na freqüência de 2.45 GHz.

O oscilador que gera a radiação de RF, consiste de um transistor de RF padrão ( BRF 92P ), com freqüência de transição de 5 GHz (Fig.03), um resonador coaxial, capacitores da série 0805 e condutores construídos sob a tecnologia microstrip. A saída do oscilador possui a potência na ordem de 10 dBm (Fig.04). A fase do ruído do oscilador pode ser minimizada usando-se um transistor com transição de freqüência mínima ( Ft ) . A equação seguinte representa a regra básica para se projetar o oscilador: Ft = 2 x Fo.