專利名稱：微波傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及X頻段微波信號(hào)，尤其涉及用于遠(yuǎn)距離探測(cè)人體、物體或車輛移動(dòng)的 微波傳感器。
背景技術(shù)：
目前，X頻段的微波傳感器，主要用于如報(bào)警探頭等安防類產(chǎn)品和自動(dòng)門感應(yīng)器等 產(chǎn)品上，用來檢測(cè)人體移動(dòng)感應(yīng)信號(hào)，這類傳感器的探測(cè)距離都在20米內(nèi)，而用于如車輛 等大物體移動(dòng)、遠(yuǎn)距離探測(cè)的微波傳感器國(guó)內(nèi)極少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種遠(yuǎn)距離探測(cè)人體、物體或車輛移動(dòng)的微波傳感器，該微波 傳感器用于移動(dòng)車輛探測(cè)時(shí)，感應(yīng)距離可達(dá)120米?？蓮V泛用于室內(nèi)、室外安防，工業(yè)電器 或設(shè)備自動(dòng)化控制等領(lǐng)域。為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出一下技術(shù)方案一種微波傳感器，其特點(diǎn)在于，在一塊85 X 85mm的雙面電路板上，有HJ-FET場(chǎng)效 應(yīng)管和微波介質(zhì)DRO組成的微波震蕩器，有功率分配器、混頻器、微帶線、發(fā)射天線、接收天 線、微波屏蔽鋁罩等。5V電源由電源和信號(hào)連接定位直針，通過微波傳感器電源電阻給微 波傳感器供電，微波信號(hào)屏蔽鋁殼內(nèi)，有HJ-FET場(chǎng)效應(yīng)管和微波介質(zhì)DRO組成微波震蕩器， 微波震蕩器產(chǎn)生10. 525Ghz的微波信號(hào)，由信號(hào)耦合電容通過發(fā)射天線向外發(fā)射微波信 號(hào)，有人體或物體在探測(cè)范圍內(nèi)移動(dòng)時(shí)，接收天線將感應(yīng)信號(hào)輸入到微波混頻器，和微波震 蕩器產(chǎn)生的信號(hào)混頻，由微波混頻器輸出反映人體或物體移動(dòng)的低頻率的多普勒信號(hào)。為 提高微波傳感器的感應(yīng)距離，將傳感器的微波發(fā)射和接收天線，采用電路板平面型、雙4X2 陣列式天線結(jié)構(gòu)，提高了微波信號(hào)增益，使傳感器具有更窄的微波信號(hào)覆蓋波束，將微波傳 感器用于遠(yuǎn)距離移動(dòng)目標(biāo)探測(cè)時(shí)，可靠性更高。優(yōu)選地，所述的微波振蕩器有HJ-FET場(chǎng)效應(yīng)管(5)和微波介質(zhì)DRO (6)組成，微波 介質(zhì)DR0(6)采用膠粘工藝粘貼在電路板上。優(yōu)選地，所述的微波傳感器采用厚度為0.8mm的雙面電路板，外形外形尺寸 85X85mm(1)，有安裝螺絲孔徑3mm(2)，位于電路板四個(gè)角上。優(yōu)選地，所述的微波信號(hào)屏蔽鋁殼的四個(gè)角上有(4-1)、(4-2)、(4-3)、(4_4)，直徑 為3mm螺絲，將屏蔽鋁殼(4)固定在線路板正中心。優(yōu)選地，所述的電路板上還設(shè)有電源和信號(hào)連接定位直針(3)。優(yōu)選地，所述的微波傳感器電路板上，在微波信號(hào)屏蔽鋁殼(4)內(nèi)，有HJ-FET場(chǎng)效 應(yīng)管(5)，微波介質(zhì)DRO (6)，微波混頻器(7)，微波發(fā)射天線耦合電容(8)，微波傳感器電源 電阻(9)電子元器件。優(yōu)選地，所述的微波傳感器電路采用微帶線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，微帶線由電路板銅箔設(shè)計(jì) 制成，位于微波信號(hào)屏蔽鋁殼(4)內(nèi)。
優(yōu)選地，所述的微波傳感器使用雙面電路板，電路板另一面有對(duì)稱結(jié)構(gòu)的微波傳 感器發(fā)射天線(10)和接收天線(11)，由電路板銅箔制成，微波傳感器發(fā)射天線(10)的雙 4X2陣列式天線由(10-1)、(10-2)、(10-3)、(10-4)組成；微波傳感器接收天線(11)的雙 4X2 陣列式天線由(11-1)、(11-2)、(11-3)、(11-4)組成。由以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明微波傳感器是在一塊85 X 85mm、厚度為0. 8mm 的雙面電路板上，設(shè)置一個(gè)微波信號(hào)屏蔽鋁殼，在微波信號(hào)屏蔽鋁殼內(nèi)，設(shè)計(jì)有HJ-FET場(chǎng) 效應(yīng)管和微波介質(zhì)DRO組成的微波震蕩器，功率分配器、混頻器等電路。微波震蕩器產(chǎn)生的 10. 525Ghz的微波信號(hào)，由信號(hào)耦合電容通過發(fā)射天線向外發(fā)射微波信號(hào)，有人體或物體在 探測(cè)范圍內(nèi)移動(dòng)時(shí)，接收天線將感應(yīng)信號(hào)輸入到微波混頻器，和微波震蕩器產(chǎn)生的信號(hào)混 頻，由微波混頻器輸出反映人體或物體位置移動(dòng)的低頻率的多普勒信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)人體 或物體位置移動(dòng)的探測(cè)功能。該微波傳感器的感應(yīng)信號(hào)，可廣泛由于室內(nèi)外安全防范，工業(yè) 電器或設(shè)備自動(dòng)化控制等領(lǐng)域，人體或物體位置移動(dòng)目標(biāo)探測(cè)。


圖1為本發(fā)明微波傳感器的基本框圖。圖2為本發(fā)明微波傳感器的電原理圖。圖3為本發(fā)明微波傳感器雙面電路板、一面外形結(jié)構(gòu)和元器件位置圖。圖4為本發(fā)明微波傳感器雙面電路板、另一面外形結(jié)構(gòu)和陣列天線圖。圖中微波傳感器雙面電路板外形尺寸85X85mm(l)，電路板固定螺絲孔徑 3mm(2)，電源和信號(hào)連接定位直針(3)，微波信號(hào)屏蔽鋁殼(4)，屏蔽鋁殼固定螺絲直徑 3mm (4-1)，HJ-FET場(chǎng)效應(yīng)管(5)，微波介質(zhì)振蕩器DRO (6)，微波混頻器(7)，微波發(fā)射天線 耦合電容(8)，微波傳感器電源電阻(9)。在雙面電路板另一面位置有微波傳感器發(fā)射天線 (10)和接收天線(11)，微波發(fā)射雙4X2陣列式天線由(10-1)、(10-2)、(10-3)、(10-4)組 成；微波接收雙4X2陣列式天線由(11-1)、(11-2)、(11-3)、(11-4)組成。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。如圖1-圖4所示，本發(fā)明微波傳感器是在一塊85X85mm的雙面電路板上，設(shè)有一 個(gè)微波信號(hào)屏蔽鋁殼，并由4個(gè)直徑3mm的螺絲固定在電路板的正中心位置。在微波信號(hào) 屏蔽鋁殼內(nèi)，5V的電源經(jīng)過電源電阻R給微波震蕩器電路供電，由HJ-FET場(chǎng)效應(yīng)管和微波 介質(zhì)DRO組成微波震蕩器，產(chǎn)生10. 525GHz微波信號(hào)。由于微波信號(hào)頻率較高，將微波震蕩 器電路、功率分配器電路、混頻器電路和混頻檢波器，都采用微帶線結(jié)構(gòu)，由雙面電路板的 銅箔設(shè)計(jì)制成，而微波介質(zhì)DR0，則采用膠粘工藝，粘帖在微波傳感器的電路板上。微波震蕩器的產(chǎn)生10. 525GHz微波信號(hào)，通過信號(hào)耦合電容C輸入到功率分配器 和發(fā)射天線Tl，由發(fā)射天線Tl向外定向發(fā)射微波信號(hào)，在傳感器的探測(cè)范圍內(nèi)，沒有人體 或物體移動(dòng)，混頻檢波器沒有感應(yīng)多普勒信號(hào)輸出。有人體或物體在其探測(cè)范圍內(nèi)向達(dá)到移動(dòng)時(shí)，接收天線Rl將感應(yīng)到的微波信號(hào)， 輸入到由D和微帶線組成的微波混頻器電路中，通過功率分配器電路和微波震蕩器產(chǎn)生的 信號(hào)混頻后，由混頻器輸出30-100HZ低頻率的多普勒信號(hào)IF，此信號(hào)的頻率能反映人體或物體移動(dòng)的速度，信號(hào)的幅度反映人體或物體大小和物體離傳感器距離。微波傳感器發(fā)射和接收天線，采用電路板平面型、雙4X2陣列式天線結(jié)構(gòu)，以獲 得更大的微波信號(hào)增益，使微波傳感器的感應(yīng)距離達(dá)120米，同時(shí)也微波信號(hào)具有較窄的 覆蓋波束，使該微波傳感器用于，如車輛等遠(yuǎn)距離移動(dòng)目標(biāo)探測(cè)時(shí)，可靠性更高。本發(fā)明微波傳感器具有特點(diǎn)1 工作頻率高，抗干擾能力強(qiáng)。2 電路板采用微帶線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使用元器件少，成本低廉。從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明微波傳感器產(chǎn)生的微波信號(hào)，通過微波傳感器 電路板上的發(fā)射天線Tl和接收天線R1，可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)物體或移動(dòng)人體的探測(cè)，輸出較低頻率 的多普勒信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)過放大處理后，可廣泛用于人體或物體感應(yīng)燈具、感應(yīng)節(jié)能電器、 自動(dòng)攝像設(shè)備和自動(dòng)感應(yīng)控制設(shè)備等領(lǐng)域。以上所述表達(dá)了本發(fā)明的實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保 護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種微波傳感器，其特征在于該微波傳感器電路板上面元器件設(shè)置有微波傳感器雙面電路板(1)，定位螺絲孔3mm(2)；5V電源由電源和信號(hào)連接定位直針(3)，通過微波傳感器電源電阻(9)，給微波傳感器供電；微波信號(hào)屏蔽鋁殼(4)內(nèi)，有HJ FET場(chǎng)效應(yīng)管(5)和微波介質(zhì)DRO(6)組成微波震蕩器，產(chǎn)生10.525Ghz的微波信號(hào)由信號(hào)耦合電容(8)通過發(fā)射天線(10)向外發(fā)射微波信號(hào)，有人體或物體在探測(cè)范圍內(nèi)移動(dòng)時(shí)，接收天線(11)將感應(yīng)信號(hào)輸入到微波混頻器，與微波震蕩器產(chǎn)生的信號(hào)混頻，由微波混頻器(7)輸出反映人體或物體位置移動(dòng)的低頻率的多普勒感應(yīng)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波傳感器，其特征在于微波振蕩器有HJ-FET場(chǎng)效應(yīng)管 (5)和微波介質(zhì)DR0(6)組成，微波介質(zhì)DR0(6)采用膠粘工藝粘貼在電路板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波傳感器，其特征在于微波傳感器采用厚度為0.8mm的 雙面電路板，外形外形尺寸85X85mm(l)，有安裝螺絲孔徑3mm(2)，位于電路板四個(gè)角上； 微波信號(hào)屏蔽鋁殼的四個(gè)角上有(4-1)、(4-2)、(4-3)、(4-4)，直徑為3mm螺絲，將屏蔽鋁殼 (4)固定在線路板正中心；電路板上還設(shè)有電源和信號(hào)連接定位直針(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波傳感器，其特征在于微波傳感器電路板上，在微波信號(hào) 屏蔽鋁殼(4)內(nèi)，有HJ-FET場(chǎng)效應(yīng)管(5)，微波介質(zhì)DRO (6)，微波混頻器(7)，微波發(fā)射天線 耦合電容(8)，微波傳感器電源電阻(9)電子元器件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波傳感器，其特征在于微波傳感器電路采用微帶線結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)，微帶線由電路板銅箔設(shè)計(jì)制成，位于微波信號(hào)屏蔽鋁殼(4)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波傳感器，其特征在于微波傳感器使用雙面電路板，電路 板另一面有對(duì)稱結(jié)構(gòu)的微波傳感器發(fā)射天線(10)和接收天線(11)，由電路板銅箔制成，微 波傳感器發(fā)射天線(10)的雙4X2陣列式天線由(10-1)、(10-2)、(10-3)、(10-4)組成；微 波傳感器接收天線(11)的雙4X2陣列式天線由(11-1)、(11-2)、(11-3)、(11-4)組成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用微波多普勒效應(yīng)，采用陣列式天線結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離探測(cè)人體或物體移動(dòng)的微波傳感器，在一塊85×85mm的雙面電路板上，由微波振蕩器，混頻器，微波發(fā)射天線(10)和接收天線(11)組成的電路板，用于探測(cè)人體或物體的位置移動(dòng)，輸出感應(yīng)信號(hào)。微波振蕩器產(chǎn)生頻率為10.525Ghz微波信號(hào)，由發(fā)射天線(10)定向發(fā)射信號(hào)，有人或物體在感應(yīng)范圍內(nèi)移動(dòng)，接收天線(11)將感應(yīng)信號(hào)輸入到微波混頻器，由混頻器輸出低頻率的多普勒信號(hào)。微波傳感器發(fā)射和接收天線，采用電路板平面型、雙4×2陣列式天線結(jié)構(gòu)，可以獲得更大的信號(hào)增益和較窄的覆蓋波束，使該微波傳感器用于移動(dòng)車輛探測(cè)時(shí)，感應(yīng)距離可達(dá)120米。
文檔編號(hào)G01S7/02GK101930068SQ20091010831
公開日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2009年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
發(fā)明者武光杰 申請(qǐng)人:武光杰