專利名稱：微波傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及X頻段微波信號，尤其涉及用于檢測人體或物體位置移動的微波
傳感器。
背景技術：
目前，微波傳感器主要用于報警探頭等安防產品和自動門感應器等產品上，用來 檢測人體移動，輸出感應信號，其特點是檢測靈敏度高，抗干擾強。工作在X頻段、頻率為 10. 525Ghz的微波傳感器，采用平面微帶線、微波介質震蕩原理設計而成，微波傳感器的發 射和接收天線，也設計成由電路板的銅箔制成的對稱、平面型結構，實現移動人體或物體探 測，由于發射和接收天線受微波傳感器電路板的局限，距離較近，微波信號在天線之間相互 極化，造成微波傳感器的微波信號覆蓋范圍不規則的變形，使傳感器即使在某個近距離方 向，也可能出現感應盲區，降低了該類微波傳感器的工作可靠性。
發明內容本實用新型的發明目的是提供一種可靠性更高的微波傳感器，用來探測人體或物 體位置移動，產生感應信號。是將銅質材料制成半球型的微波發射和接收天線，焊接在微波 傳感器的電路板上，代替傳感器平面式天線，極大的削弱了微波信號在發射和接收天線之 間相互極化的影響，通過調整微波傳感器的發射天線和接收天線的兩個半球間的距離和球 面高度，可使微波傳感器的微波信號覆蓋范圍，接近比較規則的圓形，使該微波傳感器的可 靠性和感應靈敏度得到了很大的提高。 為達到上述發明目的，本實用新型提出一下技術方案 —種微波傳感器，其特點在于，在一塊46. 5*40mm雙面電路板上，有HJ-FET場效
應管和微波介質DRO組成的微波震蕩器，有功率分配器、混頻器、微帶線、發射天線、接收天
線、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，有HJ-FET場效應管和微波介質DRO組成微波震蕩器，微波震
蕩器產生10. 525Ghz的微波信號由信號耦合電容通過發射天線向外發射微波信號，有人體
或物體在探測范圍內移動時，接收天線將感應信號輸入到微波混頻器和微波震蕩器產生的
信號混頻，由混頻、檢波器輸出反映人體或物體移動的低頻率的多普勒信號。 優選地，所述的電路板使用外形46. 5*40mm的雙面電路板，有安裝定位螺絲孔。 優選地，所述的微波震蕩器、功率分配器、混頻器等電路是微帶線結構，由雙面電
路板銅箔設計制成。 優選地，微波振蕩器有HJ-FET場效應管和微波介質DRO組成，微波介質DRO采用 膠粘工藝粘貼在電路板上。 優選地，所述的微波傳感器電路板上有微波信號屏蔽鋁殼，外形尺寸 36*25*6. 7mm，位于線路板正中心，兩邊各有兩個彎腳固定在電路板上。在微波信號屏蔽鋁 殼內，有HJ-FET場效應管和微波介質DRO組成的微波震蕩器，功率分配器、混頻器、等電路
3[0010] 優選地，電路板上有兩個安裝螺絲孔，孔徑為4. 5mm，位于線路板左右兩邊。 優選地，電路板上有電源和信號連接定位直針，位于線路板四個邊腳上。 優選地，所述的微波傳感器，傳感器使用雙面電路板，電路板的一面有電子元器
件，另一面有對稱結構的微波發射天線和接收天線，由銅質材料制成，焊接在電路板上，位
于電路板左右兩邊。 優選地，所述的微波傳感器，傳感器發射天線和接收天線為半球面圓形，直徑為
4. 16mm，高度為1. 3 4. 7mm，每組天線的兩個半球間距為10. 1 20. 7mm。 優選地，所述的微波傳感器，通過調整傳感器的微波發射天線和接收天線的兩個
半球間的距離和球面高度，可以改變傳感器的微波信號覆蓋范圍，使傳感器的微波信號覆
蓋范圍，接近比較規則的圓形。 由以上技術方案可以看出，本實用新型微波傳感器，是在一塊46.5承40mm雙面 電路板上，設置一個微波信號屏蔽鋁殼，在微波信號屏蔽鋁殼內，設計有HJ-FET場效應 管和微波介質DRO組成的微波震蕩器，功率分配器、混頻器等電路，微波震蕩器產生的 10. 525Ghz的微波信號，由信號耦合電容通過發射天線向外發射微波信號，有人體或物體在 探測范圍內移動時，接收天線將感應信號輸入到微波混頻器，和微波震蕩器產生的信號混 頻，由混頻、檢波器輸出反映人體或物體位置移動的低頻率的多普勒信號，從而實現對人體 或物體位置移動的探測功能。該微波傳感器的感應信號，可廣泛由于室內外安全防范，工業 電器或設備自動化控制等領域的人體或物體位置移動目標探測。
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路圖； 圖3為本實用新型微波傳感器電路板一面元器件位置圖； 圖4為本實用新型微波傳感器電路板另一面天線位置圖； 圖5為本實用新型微波傳感器的微波水平波束覆蓋范圍圖； 圖6為本實用新型微波傳感器的微波垂直波束覆蓋范圍圖。
具體實施方式
以下結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46. 5*40咖的雙面電路板上， 設有一個36*25*6. 7mm微波信號屏蔽鋁殼，并由4個彎腳固定在電路板的正中心位置。在 微波信號屏蔽鋁殼內，5V的電源經過電源電阻R給微波震蕩器電路供電，由HJ-FET場效應 管和微波介質DRO組成微波震蕩器，產生10-12GHz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，都采用微帶線結構，由電路 板的銅箔設計制成，而微波介質DRO，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 和發射天線T，由發射天線T向外定向發射微波，在傳感器的探測范圍內，沒有人體或物體 移動，混頻檢波器沒有感應多普勒信號輸出。[0025] 有人體或物體在其探測范圍內向達到移動時，接收天線R將感應到的微波信號， 輸入到混頻器電路中，通過功率分配器電路和微波震蕩器產生的信號混頻后，由混頻檢波 器D輸出30-100Hz低頻多普勒信號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。 本實用新型的微波信號覆蓋范圍，如圖5 圖6所示，微波傳感器的微波信號發射
天線T和接收天線R采用銅質材料制成半球型結構，焊接在波傳感器的電路板上，改變了傳
統的微帶線型、平面式結構天線，極大的削弱了微波信號在發射和接收天線之間相互極化
的影響，使該微波傳感器的微波信號覆蓋范圍，接近比較規則的圓形，在傳感器有效的感應
范圍內，微波信號有比較均勻的覆蓋，基本消除了微波傳感器的感應盲區，提高了該微波傳 感器的可靠性。 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構設計，使用元器件少，成本低廉。
3 :電源輸入和信號輸出在電路板四個定位腳上，使用方便簡單。
4 :微波信號覆蓋范圍規則，傳感器的可靠性和感應靈敏度高。 從以上技術方案可以看出，本實用新型微波傳感器產生的微波信號，通過微波傳 感器電路板上的發射天線T和接收天線R，可實現移動物體或移動人體的探測，輸出較低 頻率的多普勒信號，此信號經過放大處理后，可廣泛用于人體或物體感應燈具、感應節能電 器、自動攝像設備和自動人體感應控制設備等領域。 以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細， 但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通 技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，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以所附權利要求為準。
權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置有微波傳感器電路板(1)，定位螺絲孔4.5mm(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36*25*6.7mm(4)內，有HJ-FET場效應管(5)和微波介質DRO(6)組成微波震蕩器，產生10.525Ghz的微波信號由信號耦合電容(8)通過發射天線(10)向外發射微波信號，有人體或物體在探測范圍內移動時，接收天線(11)將感應信號輸入到微波混頻器，與微波震蕩器產生的信號混頻，由混頻，檢波二極管(7)輸出反映人體或物體位置移動的低頻率的多普勒感應信號。
2. 根據權利要求1所述的微波傳感器，其特征在于微波振蕩器有HJ-FET場效應管 (5)和微波介質DR0(6)組成，微波介質DR0(6)采用膠粘工藝粘貼在電路板上。
3. 根據權利要求1所述的微波傳感器，其特征在于微波傳感器電路板外形 46. 5*40mm(l)，電路板上有微波信號屏蔽鋁殼36*25*6. 7mm(4)，位于線路板正中心，兩邊各 有兩個彎腳固定在電路板上；電路板上有安裝螺絲孔4. 5mm (2)，位于線路板左右兩邊；電 路板上有電源和信號連接定位直針(3)，位于線路板四個邊腳上。
4. 根據權利要求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36*25*6. 7mm (4)內，有HJ-FET場效應管(5)，微波介質DRO (6)，混頻，檢波二極管 (7)，微波發射天線耦合電容(8)，微波傳感器電源電阻(9)電子元器件。
5. 根據權利要求l所述的微波傳感器，其特征在于傳感器電路采用微帶線結構設計， 微帶線由電路板銅箔設計制成，位于微波信號屏蔽鋁殼36*25*6. 7mm(4)內。
6. 根據權利要求1所述的微波傳感器，其特征在于傳感器使用雙面電路板，電路板的 一面有電子元器件，另一面有對稱結構的微波發射天線(10)和接收天線(ll)，由銅質材料 制成，焊接在電路板上，位于電路板左右兩邊。
7. 根據權利要求6所述的微波傳感器，其特征在于微波傳感器的發射天線(10)和接 收天線(11)為半球面圓形，直徑為4. 16mm，高度為1. 3 4. 7mm，每組天線的兩個半球間距 為10. 1 20. 7mm。
8. 根據權利要求6所述的微波傳感器，其特征在于調整傳感器的微波發射天線(10) 和接收天線(11)的兩個半球間的距離和球面高度，可以改變傳感器的微波信號覆蓋范圍，
專利摘要本實用新型公開了一種利用微波多普勒效應來檢測人體或物體位置移動的微波傳感器，是在一塊46.5*40mm的雙面電路板上，由微波振蕩器，混頻器，微波發射天線(10)和接收天線(11)組成的電路板。微波傳感器產生10.525GHz的微波信號，用于探測人體或物體的位置移動，輸出低頻率的多普勒感應信號。微波傳感器的發射天線(10)和接收天線(11)，由銅質材料制成半球型對稱結構，焊接在電路板上，使傳感器的微波信號覆蓋范圍近似于圓形，減小了微波傳感器的感應盲區，使該微波傳感器的工作可靠性和感應靈敏度有較大的提高。
文檔編號G01S7/02GK201514478SQ200920205699
公開日2010年6月23日 申請日期2009年10月19日 優先權日2009年10月19日
發明者武光杰 申請人:武光杰