[發明專利]一種基于FBAR振蕩器的微波傳感器

在審

• 申請號: 202010664354.1
• 申請日: 2020-07-10
• 公開（公告）號: CN111751790A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 尹汐漾;霍新平;何婉婧
• 申請（專利權）人: 成都鐳迪昇科技有限公司
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02;G01S13/50
• 代理公司: 成都巾幗知識產權代理有限公司 51260
• 代理人: 邢偉

本發明公開了一種基于FBAR振蕩器的微波傳感器,包括信號收發單元、混頻器單元和基于FBAR諧振器的振蕩器單元；所述振蕩器單元，用于產生單頻點信號，并分別傳輸給信號收發單元和混頻器單元；所述信號收發單元，將來自振蕩器單元的信號對外發送，并接收檢測對象的反射信號，傳輸給混頻器單元；所述混頻器單元，將來自振蕩器單元和信號收發單元的信號進行混頻后對外輸出；所述振蕩器單元包括FBAR諧振器U1、三級管Q1、電感L1、第一電阻R1~第六電阻R6，以及第一電容C1~第三電容C3。本發明提供了一種基于FBAR振蕩器的微波傳感器，具有高Q值，高精度等優勢。

技術領域

本發明涉及微波技術領域，特別是涉及一種基于FBAR振蕩器的微波傳感器。

背景技術

隨著智能家居在近年來的興起，越來越多的智能設備進入社會的各個角落。在智能設備的應用中，對移動物體的感應、對物體速度的測量是智能設備應用的重點領域之一（如智能感應燈，多普勒雷達測速等）。對于動目標的測量，目前常使用多普勒雷達來測量動目標的速度，在經過不同的計算可以的到動目標的速度信息。對于目前傳統的多普勒雷達傳感器，常采用微帶振蕩器-無源混頻器-天線的組合形式來構成傳感器前端。通過微帶振蕩器產生單頻點信號，并通過混頻器經過天線發射出去。當信號返回時，返回信號與振蕩器產生的信號在混頻器中進行混頻，混頻過后產生的中頻信號送入后端信號處理部分進行計算，從而得到目標的速度信息。

但是，目前的多普勒雷達傳感器中，由于微帶線的Q值不高，使用微帶線設計的振蕩器的相位噪聲性能不夠好，并且一般采用RC振蕩器產生測試所需的信號，并使用RC移相網絡做反饋回路，其頻率取決于RC的值，由于RC振蕩器中電阻和電容離散型較大，同時整個溫度和工作電源電壓范圍內精度較差，其輸出誤差較大。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于FBAR振蕩器的微波傳感器，具有高Q值，高精度等優勢。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種基于FBAR振蕩器的微波傳感器，包括信號收發單元、混頻器單元和基于FBAR諧振器的振蕩器單元；

所述振蕩器單元，用于產生單頻點信號，并分別傳輸給信號收發單元和混頻器單元；

所述信號收發單元，將來自振蕩器單元的信號對外發送，并接收檢測對象的反射信號，傳輸給混頻器單元；

所述混頻器單元，將來自振蕩器單元和信號收發單元的信號進行混頻后對外輸出；

所述振蕩器單元包括：FBAR諧振器U1和三級管Q1；所述FBAR諧振器U1依次通過第四電阻R4和第一電容C1連接到三極管Q1的基極，三極管Q1的集電極通過第三電阻R3連接到VCC供電端口；所述第三電阻R3和VCC供電端口的公共端依次通過第二電阻R2和第一電阻R1接地；所述第一電阻R1和第二電阻R2的公共端連接到三極管Q1的基極；所述三極管Q1的發射極依次通過第六電阻R6和電感L1接地；所述三極管Q1的集電極還連接有接地的第二電容C2，所述三極管Q1的發射極還連接有并聯接地的第三電容C3和第五電阻R5，所述三極管Q1的集電極作為振蕩器單元的輸出端，分別與信號收發單元和混頻器單元連接。

優選地，所述信號收發單元為天線單元，所述天線單元可以采用微帶天線、偶極子天線、單極子天線和螺旋天線中的一種。

所述混頻器單元包括混頻器、濾波器和中頻信號輸出端口，所述混頻器的一路輸入端與所述振蕩器單元的輸出端連接，混頻器的另一路輸入端與信號收發單元的輸出端連接，混頻器的輸出端通過濾波器與所述中頻信號輸出端口連接。

優選地，所述振蕩器單元中，各元件之間的連接通過微帶線實現，形成微帶振蕩器。