專利名稱：微波傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及x頻段微波信號，尤其涉及用于遠距離探測人體、物體或車輛移
動的微波傳感器。
背景技術(shù)：
目前，X頻段的微波傳感器，主要用于如報警探頭等安防類產(chǎn)品和自動門感應(yīng)器等 產(chǎn)品上，用來檢測人體移動感應(yīng)信號，這類傳感器的探測距離都在20米內(nèi)，而用于如車輛 等大物體移動、遠距離探測的微波傳感器國內(nèi)極少。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的發(fā)明目的是提供一種遠距離探測人體、物體或車輛移動的微波傳感 器，該微波傳感器用于移動車輛探測時，感應(yīng)距離可達120米?？蓮V泛用于室內(nèi)、 室外安防， 工業(yè)電器或設(shè)備自動化控制等領(lǐng)域。 為達到上述發(fā)明目的，本實用新型提出一下技術(shù)方案 —種微波傳感器，其特點在于，在一塊85 X 85mm的雙面電路板上，有HJ-FET場效 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，微波信號屏蔽鋁殼內(nèi)，有HJ-FET場效應(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，由信號耦合電容通過發(fā)射天線向外發(fā)射微波信 號，有人體或物體在探測范圍內(nèi)移動時，接收天線將感應(yīng)信號輸入到微波混頻器，和微波震 蕩器產(chǎn)生的信號混頻，由微波混頻器輸出反映人體或物體移動的低頻率的多普勒信號。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)，提高了微波信號增益，使傳感器具有更窄的微波信號覆蓋波束，將微波傳 感器用于遠距離移動目標(biāo)探測時，可靠性更高。 優(yōu)選地，所述的微波振蕩器有HJ-FET場效應(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)，位于電路板四個角上。 優(yōu)選地，所述的微波信號屏蔽鋁殼的四個角上有(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，在微波信號屏蔽鋁殼(4)內(nèi)，有HJ-FET場效
應(yīng)管(5)，微波介質(zhì)DR0(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，微帶線由電路板銅箔設(shè)計 制成，位于微波信號屏蔽鋁殼(4)內(nèi)。[0012] 優(yōu)選地，所述的微波傳感器使用雙面電路板，電路板另一面有對稱結(jié)構(gòu)的微波傳 感器發(fā)射天線(10)和接收天線(ll)，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，本實用新型微波傳感器是在一塊85X85mm、厚度 為O. 8mm的雙面電路板上，設(shè)置一個微波信號屏蔽鋁殼，在微波信號屏蔽鋁殼內(nèi)，設(shè)計有 HJ-FET場效應(yīng)管和微波介質(zhì)DR0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，由信號耦合電容通過發(fā)射天線向外發(fā)射微波信號，有人 體或物體在探測范圍內(nèi)移動時，接收天線將感應(yīng)信號輸入到微波混頻器，和微波震蕩器產(chǎn) 生的信號混頻，由微波混頻器輸出反映人體或物體位置移動的低頻率的多普勒信號，從而 實現(xiàn)對人體或物體位置移動的探測功能。該微波傳感器的感應(yīng)信號，可廣泛由于室內(nèi)外安 全防范，工業(yè)電器或設(shè)備自動化控制等領(lǐng)域，人體或物體位置移動目標(biāo)探測。

圖1為本實用新型微波傳感器的基本框圖。 圖2為本實用新型微波傳感器的電原理圖。 圖3為本實用新型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為本實用新型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(1)，電路板固定螺絲孔徑 3mm(2)，電源和信號連接定位直針(3)，微波信號屏蔽鋁殼(4)，屏蔽鋁殼固定螺絲直徑 3mm(4-l) ， HJ-FET場效應(yīng)管(5)，微波介質(zhì)振蕩器DR0(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。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。 如圖1-圖4所示，本實用新型微波傳感器是在一塊85 X 85mm的雙面電路板上，設(shè) 有一個微波信號屏蔽鋁殼，并由4個直徑3mm的螺絲固定在電路板的正中心位置。在微波 信號屏蔽鋁殼內(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場效應(yīng)管和 微波介質(zhì)DR0組成微波震蕩器，產(chǎn)生10. 525GHz微波信號。由于微波信號頻率較高，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，通過信號耦合電容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，在傳感器的探測范圍內(nèi)，沒有人體 或物體移動，混頻檢波器沒有感應(yīng)多普勒信號輸出。 有人體或物體在其探測范圍內(nèi)向達到移動時，接收天線Rl將感應(yīng)到的微波信號， 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 信號混頻后，由混頻器輸出30-100Hz低頻率的多普勒信號IF，此信號的頻率能反映人體或物體移動的速度，信號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
得更大的微波信號增益，使微波傳感器的感應(yīng)距離達120米，同時也微波信號具有較窄的
覆蓋波束，使該微波傳感器用于，如車輛等遠距離移動目標(biāo)探測時，可靠性更高。 本實用新型微波傳感器具有特點 1 :工作頻率高，抗干擾能力強。
2 :電路板采用微帶線結(jié)構(gòu)設(shè)計，使用元器件少，成本低廉。 從以上技術(shù)方案可以看出，本實用新型微波傳感器產(chǎn)生的微波信號，通過微波傳 感器電路板上的發(fā)射天線Tl和接收天線Rl，可實現(xiàn)移動物體或移動人體的探測，輸出較低 頻率的多普勒信號，此信號經(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、自動攝像設(shè)備和自動感應(yīng)控制設(shè)備等領(lǐng)域。 以上所述表達了本實用新型的實施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本 實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。
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；微波信號屏蔽鋁殼(4)內(nèi)，有HJ-FET場效應(yīng)管(5)和微波介質(zhì)DRO(6)組成微波震蕩器，產(chǎn)生10.525Ghz的微波信號由信號耦合電容(8)通過發(fā)射天線(10)向外發(fā)射微波信號，有人體或物體在探測范圍內(nèi)移動時，接收天線(11)將感應(yīng)信號輸入到微波混頻器，與微波震蕩器產(chǎn)生的信號混頻，由微波混頻器(7)輸出反映人體或物體位置移動的低頻率的多普勒感應(yīng)信號。
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場效應(yīng)管 (5)和微波介質(zhì)DRO(6)組成，微波介質(zhì)DRO(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)，位于電路板四個角上； 微波信號屏蔽鋁殼的四個角上有直徑為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)有電源和信號連接定位直針(3)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l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 屏蔽鋁殼(4)內(nèi)，有HJ-FET場效應(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，微帶線由電路板銅箔設(shè)計制成，位于微波信號屏蔽鋁殼(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 板另一面有對稱結(jié)構(gòu)的微波傳感器發(fā)射天線(10)和接收天線(ll)，由電路板銅箔制成，微 波傳感器發(fā)射天線(10)由4X2陣列式天線構(gòu)成；微波傳感器接收天線(11)由雙4X2陣 列式天線由構(gòu)成。
專利摘要本實用新型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)，實現(xiàn)遠距離探測人體或物體移動的微波傳感器，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，用于探測人體或物體的位置移動，輸出感應(yīng)信號。微波振蕩器產(chǎn)生頻率為10.525GHz微波信號，由發(fā)射天線(10)定向發(fā)射信號，有人或物體在感應(yīng)范圍內(nèi)移動，接收天線(11)將感應(yīng)信號輸入到微波混頻器，由混頻器輸出低頻率的多普勒信號。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增益和較窄的覆蓋波束，使該微波傳感器用于移動車輛探測時，感應(yīng)距離可達120米。
文檔編號G01S13/02GK201464644SQ200920132938
公開日2010年5月12日 申請日期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 申請人:武光杰