[發明專利]一種平面型微波傳感器

有效

• 申請號: 202110043799.2
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112379361B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 趙亞輝
• 申請（專利權）人: 希斯塔（南京）電子技術有限公司
• 主分類號: G01S13/04
• 分類號: G01S13/04;G01S7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種平面型微波傳感器，包括收發電路及收發天線，所述收發電路、收發天線通過各自PCB板背部的焊盤背對背貼裝；收發電路包括依次電連接的穩壓模塊、振蕩電路、混頻電路、中頻放大電路和中頻處理模塊。多個電路模塊集成在一個PCB板上，節省體積、降低成本，并且使中頻信號的噪底處于最優水平；整體尺寸小，制作工藝簡單，加工周期短，成本低，信號覆蓋好。

技術領域

本發明屬于傳感器的技術領域，具體涉及一種平面型微波傳感器。

背景技術

微波傳感器，利用微波特性來檢測一些物理量的器件，如包括感應物體的存在、運動速度、距離、角度等信息。微波傳感器目前廣泛被人們用于自動門、安防產品、照明等家居領域，用來檢測人體的移動感應信號，其特點是檢測靈敏度高，抗干擾強，其原理普遍是基于多普勒雷達原理。目前的微波傳感器通常由振蕩器、天線及檢測器三部分組成。其中的振蕩器是產生微波信號的裝置，傳統的振蕩器大都是基于調速管、磁控管或者某些固態器件，小型振蕩器也可基于體效應管。其中的天線用來發射和接收微波信號，如喇叭天線、微帶天線、拋物面天線、縫隙天線等。微波傳感器工作的原理為，振蕩電路產生單音連續波信號，通過天線輻射出去；輻射出去的電磁波遇到移動的物體，會被反射回來，且反射電磁波的頻率會隨移動物體的速度發生變化；反射信號被雷達的天線接收，與振蕩電路產生的信號進行混頻，得到低頻信號，送至中頻檢測模塊。

采用傳統的微波傳感器，大都采用高頻板材，且需要功分器或環形器才能同時實現收、發功能，成本昂貴；有的微波感應傳感器，將微波收發部分和中頻處理部分分成兩塊板子，通過插針連接供電和中頻信號，這樣中頻信號的噪底會抬高，降低雷達的整體靈敏度，并且尺寸大、成本也比較高；天線還普遍有覆蓋不均勻，存在檢測盲區等問題。另外振蕩器、檢測器、天線三個部件由多塊PCB構成，造成材料制作成本高，整體尺寸大。

因此，需要對傳統的微波傳感器進行改進。

發明內容

本發明的目的是為了解決目前微波傳感器體積大、成本高、天線覆蓋不均勻、存在盲區等問題，提供一種平面型微波傳感器。

為了達到上述發明目的，本發明采用以下技術方案：包括收發電路及收發天線，所述收發電路、收發天線通過各自PCB板背部的焊盤背對背貼裝；所述收發電路包括依次電連接的穩壓模塊、振蕩電路、混頻電路、中頻放大電路和中頻處理模塊，

所述穩壓模塊，用于供電，將外部電壓變換至雙層板上電路需要的供電電壓；

所述振蕩電路，用于產生微波信號，微波信號經收發天線向外發送；

所述混頻電路，用于變頻，當微波信號遇到移動物體時頻率發生變化反射給收發天線，混頻電路對收發天線接收到反射的微波信號進行頻率轉換，變頻至低頻信號；

所述中頻放大電路，用于對低頻信號進行放大濾波；

所述中頻處理模塊，對放大濾波后的低頻信號進行處理判斷，輸出高低電平來指征是否存在移動物體。

更進一步的，所述穩壓模塊包括低壓差線性穩壓器LDO、電容C1和電容C2，所述低壓差線性穩壓器LDO的輸入端、輸出端分別與電容C1、電容C2連接后接地。

更進一步的，所述振蕩電路包括振蕩器、微帶線MLIN1、微帶線MLIN2、微帶線MLIN3、微帶線MLIN4、電容C3、電容C4、電容C5、電容C6、電阻R1、電阻R2和雙極結型晶體管Q1,所述電阻R1一端與電容C3一端連接后接所述穩壓模塊的輸出端，所述電阻R1另一端分別與電阻R2一端、雙極結型晶體管Q1的集電極、電容C6一端連接，電阻R2另一端分別與電容C4一端、電容C5一端、雙極結型晶體管Q1的基極連接，所述電容C5另一端、微帶線MLIN1、振蕩器、微帶線MLIN2一端依次連接，微帶線MLIN2另一端與電容C6另一端連接后分別與收發天線、混頻電路連接；所述微帶線MLIN2還與微帶線MLIN3、微帶線MLIN4分別連接，所述電容C3另一端、電容C4另一端、雙極結型晶體管Q1的射極接地。