[發(fā)明專利]一種三維穿墻雷達(dá)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110688373.2
• 申請(qǐng)日: 2021-06-22
• 公開（公告）號(hào): CN113253263B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊上元;王生水;宋千;賀玉貴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南華諾星空電子技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01S13/88
• 分類號(hào): G01S13/88;G01S7/02
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長(zhǎng)清;廖元寶

本發(fā)明公開了一種三維穿墻雷達(dá)系統(tǒng)，包括頻率源、發(fā)射機(jī)、發(fā)射天線、接收天線、接收機(jī)、信號(hào)處理板和電源，所述頻率源、發(fā)射機(jī)和接收機(jī)集成于同一PCB板上，形成射頻集成板；所述信號(hào)處理板與射頻集成板之間通過板間連接器連接；所述電源固定于所述射頻集成板上，且通過電源接口與所述信號(hào)處理板直接連接；所述發(fā)射天線和接收天線均位于所述射頻集成板的外周。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、重量輕、連接簡(jiǎn)單快速可靠等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及穿墻雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種三維穿墻雷達(dá)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

由于雷達(dá)是用于穿墻檢測(cè)，考慮到低頻穿透性較好，那么雷達(dá)工作頻率不能過高，這就會(huì)導(dǎo)致天線尺寸不會(huì)太小，從而雷達(dá)整體尺寸就會(huì)偏大。兼顧射頻電路抗干擾能力，每個(gè)功能模塊均采用單獨(dú)結(jié)構(gòu)屏蔽，最終固定在金屬框架上（實(shí)現(xiàn)各模塊之間共地），這樣整機(jī)重量會(huì)大很多，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。另外射頻電路各端口只能通過射頻線纜連接，增加信號(hào)衰減，電池也是通過較長(zhǎng)電纜連接后給機(jī)芯供電，嚴(yán)重降低了電源效率。

對(duì)于現(xiàn)有三維穿墻雷達(dá)，也有采用多發(fā)多收的MIMO陣列形式實(shí)現(xiàn)三維成像，各電路模塊采用單獨(dú)屏蔽殼封閉，再固定在大金屬板上，各模塊通過線纜進(jìn)行連接，最后安裝在機(jī)殼中。上述設(shè)計(jì)方式具有如下缺點(diǎn)：

1、體積大、質(zhì)量重：現(xiàn)有技術(shù)中，為了實(shí)現(xiàn)較好的抗干擾能力，各電路模塊基本都是采用獨(dú)立屏蔽結(jié)構(gòu)安裝，各模塊單獨(dú)用金屬結(jié)構(gòu)封閉再堆疊，必然會(huì)增加雷達(dá)厚度，并導(dǎo)致整機(jī)重量偏重；或者所有電路模塊放在一個(gè)帶有很多小屏蔽腔的金屬結(jié)構(gòu)中，最后還需要一大塊金屬板實(shí)現(xiàn)各模塊固定及共地，同樣體積大，質(zhì)量重。另外各模塊間射頻線及其它線纜較長(zhǎng)，體積大，必定會(huì)導(dǎo)致整機(jī)重量偏重。

2、信噪比低：現(xiàn)有技術(shù)中，天線與射頻電路之間都是通過射頻線纜進(jìn)行連接，部分雷達(dá)中在天線與射頻電路重還要增加射頻開關(guān)，這必然會(huì)增加接收鏈路噪聲，導(dǎo)致信號(hào)信噪比惡化。但是現(xiàn)有技術(shù)中，各模塊獨(dú)立安裝，必然需要射頻線連接以及射頻開關(guān)來進(jìn)行切換。

3、電池供電效率偏低且連接復(fù)雜：現(xiàn)有技術(shù)中，由于各模塊獨(dú)立封裝，導(dǎo)致電池與供電電路之間只能依靠線纜進(jìn)行連接供電，線纜上的損耗嚴(yán)重，降低了電池供電效率；而且機(jī)芯連接復(fù)雜，容易導(dǎo)致連接出錯(cuò)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、體積小、重量輕、連接簡(jiǎn)單快速的三維穿墻雷達(dá)系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種三維穿墻雷達(dá)系統(tǒng)，包括頻率源、發(fā)射機(jī)、發(fā)射天線、接收天線、接收機(jī)、信號(hào)處理板和電源，所述頻率源、發(fā)射機(jī)和接收機(jī)集成于同一PCB板上，形成射頻集成板；所述信號(hào)處理板與射頻集成板之間通過板間連接器連接；所述電源固定于所述射頻集成板上，且通過電源接口與所述信號(hào)處理板直接連接；所述發(fā)射天線和接收天線均位于所述射頻集成板的外周。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

還包括機(jī)殼，所述頻率源、發(fā)射機(jī)、發(fā)射天線、接收天線、接收機(jī)、信號(hào)處理板和電源均安裝于所述機(jī)殼中。

所述發(fā)射天線和接收天線均通過射頻連接器直接與所述射頻集成板相連。

所述發(fā)射天線和接收天線均為疊層縫隙耦合天線；其中疊層縫隙耦合天線的縫隙層焊接到射頻集成板上，疊層縫隙耦合天線的耦合層通過泡沫粘貼或者通過支柱固定在縫隙層上；射頻集成板上的射頻信號(hào)直接饋到天線縫隙層饋點(diǎn)處，再通過縫隙層上的縫隙輻射耦合至耦合層上，再輻射出去。

所述發(fā)射天線、接收天線和信號(hào)處理板均通過緊固件緊固在所述射頻集成板上。

所述緊固件為螺釘或螺栓。