108輔仁大學電機系第三次電子科技講座
第六次深耕計畫 – 毫米波5G通訊及雷達感測社群演講
主題: 毫米波雷達介紹 (Introduction of mmWave Radar)
演講者: 萬旭電業 林育正 協理(第22屆系友)
時間: 108.10.4 (五)13:40-15:30; 地點: SF132
召集人: 林昇洲 主任   

輔仁大學科技講座主要參加為大三、大四學生，本次特別邀請本系第22屆系友 萬旭電業 林育正 協理 介紹毫米波雷達的硬體及軟體架構，林協理畢業於交通大學電信工程所 電波組，主修天線設計，在宏達國際電子服務長達七年時間。在智慧型手機RF相關領域有相當豐富的業界經驗，目前任職於萬旭電業開發毫米波雷達相關產品，主攻安全監控與工業用毫米波雷達模組。

林協理首先簡單地介紹自己的工作經驗，並談起在HTC開發手機的過程，介紹hTC及Lenovo工作時參與的專案內容，包含世界第一台Wimax及LTE智慧型手機，從零到有開發出世界上新世代通訊界面的手機產品，為相當難得的經驗。由於IOT產業的發展迅速，毫米波雷達感測系統(mmWave Radar Sensor)在IOT系統扮演的角色越來越重要，感測系統由原本的紅外線及超聲波系統逐步轉移至誤判率較低的毫米波雷達系統，因此如何設計出一個符合客戶需求的毫米波雷達感測系統變得越來越重要。mmWave Radar主要由收發晶片、毫米波天線、毫米波電路、基頻電路、演算法五大區塊組成，利用毫米波天線發射及接收反射訊號後，經由收發晶片訊號處理，將類比轉數位後訊號傳至基頻處理器，再透過客製化的演算法設計，將需要的距離、角度、速度等資訊提供給物聯網平台使用，物聯網平台可利用多方便的資訊發展出智慧安全監控系統、智慧交通流量監控系統、機器人巡航系統等先進感知系統。林協理同時也帶來多片其自製的毫米波雷達產品供學生觀看，也詳細介紹其基本原理，同學對毫米波雷達有更深一層的了解。

毫米波主要是指24GHZ以上的電磁波，之所以會在雷達上使用，主要是其高頻的特性會因為波長短使得解析度提高。另外，高頻寬也會使得傳輸速率上升。毫米波雷達的感測器主要分為3種:多功能感測器(距離、速度、角度、追蹤、多目標)、抗候感測器(抗雪、抗雨、抗火)、可程式化感測器(FMCW、Doppler)。現今市售毫米波雷達規格，以24GHz為主，大多數產品專注在車用應用，萬旭電業開發的24GHz雷達產品可應用再非車用領域包含安全監控系統、自動門系統、智能馬桶等過去使用紅外線感測器的產品，可解決多年來紅外線感測器誤判率過高的問題。除了24GHz雷達產品，今年底也將推出60GHz/77GHz兩種更高頻率的毫米波雷達產品，主要應用在人群追蹤偵測及生理徵兆偵測系統，目前已有多家國外大廠送樣測試中。

學長介紹毫米波雷達測距的原理及不同頻段下解析度的不同，我們可以發現頻率越高，解析度就越好。緊接著，學長展示雷達相關的應用，像是手勢控制、居家監控、人流偵測、呼吸及心跳的監測、交通流量的監測等。學長利用雷達現場實測同學的心跳，同學們都非常地興奮，相信今日的演講能夠為同學們帶來收穫，也能讓同學們了解通訊的發展。
  活動內容：

1. 今天邀請到電機系系友林育正協理為同學們講解毫米波雷達感測系統之架構圖。
2. 一開始，學長先介紹他的學經歷，接著介紹他的工作經歷。學長之前在交通大學電信所攻讀碩士班，論文題目為寬頻手機天線之微小化設計，以獨特的天線形狀架構創造出高頻寬，目前也可應用在毫米波天線。工作經驗主要為七年宏達國際電子RF設計工程師，分享很多開發產品的經歷供同學參考。
3. 學長介紹毫米波雷達相關技術:毫米波天線、毫米波電路、收發晶片架構、毫米波雷達演算法介紹，主要使用晶片為TI 1642/6843。
4. 學長展示了萬旭自研毫米波雷達產品，包含智能馬桶應用、生理徵兆偵測系統。
5. 學長利用雷達展示了通訊系統裡面的IQ訊號，讓同學更了解IQ真實訊號及其應用面。

執行成效：

1. 由毫米波雷達的架構更了解學校課程的重要性。
2. 學習更多業界相關的知識及經驗。
3. 更加了解毫米波相關應用。
4. 學習到毫米波雷達架構。

心得:
今天從學長那裡學習到許多關於毫米波雷達的知識。學長介紹許多與毫米波相關的硬體架構以及在IOT上的應用。活動中，學長向大家展示他自行研發的毫米波雷達模組，可偵測使用者距離，在距離馬桶0.7m時馬桶蓋會自動打開。今日的活動了解到毫米波雷達與課程的相關性，在學校所學更能融會貫通。