前言

　　单片无线电技术的飞速发展，小型CMOS图像传感器和数字摄像技术的改进，造就了新一代无线图像传感器，即一种小型化(体积不足一立方寸)、自主的、高集成的成像器一种能高效，经济地感知环境，无线遥测图像的传感器。本文介绍的分布无线传感器网络用的成像器，可广泛地应用于视频监控，医学与化学分析，货物跟踪以及仓库控制等领域。

　　图像传感器

　　市场上已有多种CCD与CMOS成像器和集成小型摄像机。虽然CCD有较高的信噪比，良好的图像质量，但CMOS有可能SoC集成，工作电流小，是一种低成本，低功耗器件，非常适合无线网络应用。典型的图像SoC包括像素阵列，定时电路，模拟调理电路，A/D、DSP与数字接口电路。片上DSP主要用于图像压缩，如JPEG，同时亦具备实时与运动图像的能力。DSP还可以对图像流数据进行处理。

　　本文使用的MT9D111是一个商品化、高品质JPEG成像器，它的主要特性如表1所示。该款产品是以Digitalclanity技术为特色，不但把2百万像素传感器内核和新一代图像处理器集成在一块单片电路上，而且能耗极低。虽然它的像素只有2.8mm见方，但内部处理器可以执行一系列修正和增强功能，如整体复位、像素整合、色彩的还原与修正、锐化、gamma修正以及自动暗电流偏移修正、曝光、白平衡、透镜暗电流修正和防闪光等，突破了像素越小，高品质成像效果越难实现的难题。
  
　　天线

　　对无线传感器来说，天线是一个重要部件，设计一种小型化(其几何尺寸仅为波长的十分之一)而又有较高辐射效率的天线无疑是一个十分棘手的事。大家知道，常用的430MHz ISM频段的波长为700mm，920MHz时，波长为300mm，只有到2.4GHz，波长才会减少到合适程度。

　　简单地说，天线是一个L、C并联谐振回路，电感用作辐射元件，谐振回路有一空损耗的，一般用Q=ωoL/R来表示，无线的有荷Q值在10~40之间。因此，电感线圈等效电路用一个纯电感L与损耗电阻R和辐射电阻Rrad串联来表示，Rrad近似地为：

　　Rrad≈20×(2π/λ)4×(NA)2

　　式中，λ为波长，A为线圈的面积，N为圈数。

　　设计一个小型化天线应考虑如下因素：

　　·天线必须工作在或接近谐振频率，否则会大幅度降低效率。

　　·辐射效率与天线面积成平方关系。

　　·为了降低天线阻扰，应设置阻抗变换或匹配电路。