专利名称：微波传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及x频段微波信号，尤其涉及用于远距离探测人体、物体或车辆移
动的微波传感器。
背景技术：
目前，X频段的微波传感器，主要用于如报警探头等安防类产品和自动门感应器等 产品上，用来检测人体移动感应信号，这类传感器的探测距离都在20米内，而用于如车辆 等大物体移动、远距离探测的微波传感器国内极少。
发明内容本实用新型的发明目的是提供一种远距离探测人体、物体或车辆移动的微波传感 器，该微波传感器用于移动车辆探测时，感应距离可达120米。可广泛用于室内、 室外安防， 工业电器或设备自动化控制等领域。 为达到上述发明目的，本实用新型提出一下技术方案 —种微波传感器，其特点在于，在一块85 X 85mm的双面电路板上，有HJ-FET场效 应管和微波介质DRO组成的微波震荡器，有功率分配器、混频器、微带线、发射天线、接收天 线、微波屏蔽铝罩等。5V电源由电源和信号连接定位直针，通过微波传感器电源电阻给微 波传感器供电，微波信号屏蔽铝壳内，有HJ-FET场效应管和微波介质DRO组成微波震荡器， 微波震荡器产生10. 525Ghz的微波信号，由信号耦合电容通过发射天线向外发射微波信 号，有人体或物体在探测范围内移动时，接收天线将感应信号输入到微波混频器，和微波震 荡器产生的信号混频，由微波混频器输出反映人体或物体移动的低频率的多普勒信号。为 提高微波传感器的感应距离，将传感器的微波发射和接收天线，采用电路板平面型、双4X2 阵列式天线结构，提高了微波信号增益，使传感器具有更窄的微波信号覆盖波束，将微波传 感器用于远距离移动目标探测时，可靠性更高。 优选地，所述的微波振荡器有HJ-FET场效应管(5)和微波介质DRO (6)组成，微波 介质DR0(6)采用胶粘工艺粘贴在电路板上。 优选地，所述的微波传感器采用厚度为0. 8mm的双面电路板，外形外形尺寸 85X85mm(1)，有安装螺丝孔径3mm(2)，位于电路板四个角上。 优选地，所述的微波信号屏蔽铝壳的四个角上有(4-1) 、 (4-2) 、 (4-3) 、 (4_4)，直径
为3mm螺丝，将屏蔽铝壳(4)固定在线路板正中心。 优选地，所述的电路板上还设有电源和信号连接定位直针(3)。 优选地，所述的微波传感器电路板上，在微波信号屏蔽铝壳(4)内，有HJ-FET场效
应管(5)，微波介质DR0(6)，微波混频器(7)，微波发射天线耦合电容(8)，微波传感器电源
电阻(9)电子元器件。 优选地，所述的微波传感器电路采用微带线结构设计，微带线由电路板铜箔设计 制成，位于微波信号屏蔽铝壳(4)内。[0012] 优选地，所述的微波传感器使用双面电路板，电路板另一面有对称结构的微波传 感器发射天线(10)和接收天线(ll)，由电路板铜箔制成，微波传感器发射天线(10)的双 4X2阵列式天线由(10-1)、 (10-2)、 (10-3)、 (10-4)组成；微波传感器接收天线(11)的双 4X2阵列式天线由(11-1)、 (11-2)、 (11-3)、 (11-4)组成。 由以上技术方案可以看出，本实用新型微波传感器是在一块85X85mm、厚度 为O. 8mm的双面电路板上，设置一个微波信号屏蔽铝壳，在微波信号屏蔽铝壳内，设计有 HJ-FET场效应管和微波介质DR0组成的微波震荡器，功率分配器、混频器等电路。微波震荡 器产生的10. 525Ghz的微波信号，由信号耦合电容通过发射天线向外发射微波信号，有人 体或物体在探测范围内移动时，接收天线将感应信号输入到微波混频器，和微波震荡器产 生的信号混频，由微波混频器输出反映人体或物体位置移动的低频率的多普勒信号，从而 实现对人体或物体位置移动的探测功能。该微波传感器的感应信号，可广泛由于室内外安 全防范，工业电器或设备自动化控制等领域，人体或物体位置移动目标探测。
图1为本实用新型微波传感器的基本框图。 图2为本实用新型微波传感器的电原理图。 图3为本实用新型微波传感器双面电路板、一面外形结构和元器件位置图。 图4为本实用新型微波传感器双面电路板、另一面外形结构和阵列天线图。 图中微波传感器双面电路板外形尺寸85X85mm(1)，电路板固定螺丝孔径 3mm(2)，电源和信号连接定位直针(3)，微波信号屏蔽铝壳(4)，屏蔽铝壳固定螺丝直径 3mm(4-l) ， HJ-FET场效应管(5)，微波介质振荡器DR0(6)，微波混频器(7)，微波发射天线 耦合电容(8)，微波传感器电源电阻(9)。在双面电路板另一面位置有微波传感器发射天线 (10)和接收天线(11)，微波发射双4X2阵列式天线由(10-1)、 (10-2)、 (10-3)、 (10-4)组 成；微波接收双4X2阵列式天线由(11-1)、 (11-2)、 (11-3)、 (11-4)组成。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 如图1-图4所示，本实用新型微波传感器是在一块85 X 85mm的双面电路板上，设 有一个微波信号屏蔽铝壳，并由4个直径3mm的螺丝固定在电路板的正中心位置。在微波 信号屏蔽铝壳内，5V的电源经过电源电阻R给微波震荡器电路供电，由HJ-FET场效应管和 微波介质DR0组成微波震荡器，产生10. 525GHz微波信号。由于微波信号频率较高，将微波 震荡器电路、功率分配器电路、混频器电路和混频检波器，都采用微带线结构，由双面电路 板的铜箔设计制成，而微波介质DR0，则采用胶粘工艺，粘帖在微波传感器的电路板上。 微波震荡器的产生10. 525GHz微波信号，通过信号耦合电容C输入到功率分配器 和发射天线Tl，由发射天线Tl向外定向发射微波信号，在传感器的探测范围内，没有人体 或物体移动，混频检波器没有感应多普勒信号输出。 有人体或物体在其探测范围内向达到移动时，接收天线Rl将感应到的微波信号， 输入到由D和微带线组成的微波混频器电路中，通过功率分配器电路和微波震荡器产生的 信号混频后，由混频器输出30-100Hz低频率的多普勒信号IF，此信号的频率能反映人体或物体移动的速度，信号的幅度反映人体或物体大小和物体离传感器距离。 微波传感器发射和接收天线，采用电路板平面型、双4X2阵列式天线结构，以获
得更大的微波信号增益，使微波传感器的感应距离达120米，同时也微波信号具有较窄的
覆盖波束，使该微波传感器用于，如车辆等远距离移动目标探测时，可靠性更高。 本实用新型微波传感器具有特点 1 :工作频率高，抗干扰能力强。
2 :电路板采用微带线结构设计，使用元器件少，成本低廉。 从以上技术方案可以看出，本实用新型微波传感器产生的微波信号，通过微波传 感器电路板上的发射天线Tl和接收天线Rl，可实现移动物体或移动人体的探测，输出较低 频率的多普勒信号，此信号经过放大处理后，可广泛用于人体或物体感应灯具、感应节能电 器、自动摄像设备和自动感应控制设备等领域。 以上所述表达了本实用新型的实施方式，应当指出的是，对于本领域的普通技术 人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本 实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求一种微波传感器，其特征在于该微波传感器电路板上面元器件设置有微波传感器双面电路板(1)，定位螺丝孔3mm(2)；5V电源由电源和信号连接定位直针(3)，通过微波传感器电源电阻(9)，给微波传感器供电；微波信号屏蔽铝壳(4)内，有HJ-FET场效应管(5)和微波介质DRO(6)组成微波震荡器，产生10.525Ghz的微波信号由信号耦合电容(8)通过发射天线(10)向外发射微波信号，有人体或物体在探测范围内移动时，接收天线(11)将感应信号输入到微波混频器，与微波震荡器产生的信号混频，由微波混频器(7)输出反映人体或物体位置移动的低频率的多普勒感应信号。
2. 根据权利要求1所述的微波传感器，其特征在于微波振荡器有HJ-FET场效应管 (5)和微波介质DRO(6)组成，微波介质DRO(6)采用胶粘工艺粘贴在电路板上。
3. 根据权利要求1所述的微波传感器，其特征在于微波传感器采用厚度为0. 8mm的 双面电路板，外形外形尺寸85X85mm(l)，有安装螺丝孔径3mm(2)，位于电路板四个角上； 微波信号屏蔽铝壳的四个角上有直径为3mm螺丝，将屏蔽铝壳(4)固定在线路板正中心；电 路板上还设有电源和信号连接定位直针(3)。
4. 根据权利要求l所述的微波传感器，其特征在于微波传感器电路板上，在微波信号 屏蔽铝壳(4)内，有HJ-FET场效应管(5)，微波介质DRO (6)，微波混频器(7)，微波发射天线 耦合电容(8)，微波传感器电源电阻(9)电子元器件。
5. 根据权利要求1所述的微波传感器，其特征在于微波传感器电路采用微带线结构 设计，微带线由电路板铜箔设计制成，位于微波信号屏蔽铝壳(4)内。
6. 根据权利要求1所述的微波传感器，其特征在于微波传感器使用双面电路板，电路 板另一面有对称结构的微波传感器发射天线(10)和接收天线(ll)，由电路板铜箔制成，微 波传感器发射天线(10)由4X2阵列式天线构成；微波传感器接收天线(11)由双4X2阵 列式天线由构成。
专利摘要本实用新型公开了一种利用微波多普勒效应，采用阵列式天线结构，实现远距离探测人体或物体移动的微波传感器，在一块85×85mm的双面电路板上，由微波振荡器，混频器，微波发射天线(10)和接收天线(11)组成的电路板，用于探测人体或物体的位置移动，输出感应信号。微波振荡器产生频率为10.525GHz微波信号，由发射天线(10)定向发射信号，有人或物体在感应范围内移动，接收天线(11)将感应信号输入到微波混频器，由混频器输出低频率的多普勒信号。微波传感器发射和接收天线，采用电路板平面型、双4×2阵列式天线结构，可以获得更大的信号增益和较窄的覆盖波束，使该微波传感器用于移动车辆探测时，感应距离可达120米。
文档编号G01S13/02GK201464644SQ200920132938
公开日2010年5月12日 申请日期2009年6月23日 优先权日2009年6月23日
发明者武光杰 申请人:武光杰
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