本发明专利技术公开了一种微波传感器，包括有信号发生单元、连接信号发生单元的信号分配单元、连接信号分配单元的信号发射单元与信号处理单元、以及信号接收单元；其中，所述信号接收单元连接至信号处理单元；所述信号发生单元包括有振荡器；所述信号分配单元包括有功率分配器；所述信号发射单元包括有发送天线；所述信号处理单元包括有混频器；所述信号接收单元包括有接收天线；所述接收天线与发送天线为单独设计的缝隙天线，缝隙天线的缝隙长度为λ/2；所述混频器包括有本振信号输入端、接收天线信号输入端、中频信号输出端以及第一、第二混频管。本发明专利技术微波传感器尺寸小、低成本、性能高。
A microwave sensor and intelligent detection device
【技术实现步骤摘要】
一种微波传感器及智能探测装置
本专利技术涉及电力电子
，特别涉及一种高性能、低成本的微波传感器及探测装置。
技术介绍
微波传感器是利用微波特性来检测某些物理量的器件或装置。由发射天线发出微波，此波遇到被测物体时将被吸收或反射，使微波功率发生变化。若利用接收天线，接收到通过被测物体或由被测物体反射回来的微波，通过发射波和反射波之间的差频，并将它转换为电信号，再经过信号调理电路，即可以显示出被测量，侦测移动人或物体的存在，实现了微波检测。不同于一般的红外探测器，微波传感器通过检测物体反射的微波来探测物体的运动状况，检测对象将并不会局限于人体，还有很多其他的事物，微波传感器不受环境温度的影响，探测距离远，灵敏度高，被广泛应用于工业、交通及民用装置中，如智能安放、车辆测速、自动门、感应灯、倒车雷达等。现有微波传感器应用于灯控领域的探测器时，出于成本和无线电开放频率和传感器尺寸的综合考虑，目前主要为2.4GHz或5.8Ghz，但由于现实生活中WiFi的广泛引用，探测器的实际使用环境中往往充满了2.4GHz或5.8GHz信号，所以很容易存在频率的冲突，由于频率冲突，往往会导致探测器的精度受到极大干扰，导致大量的误报警，从而给使用者带来巨大困扰。为避免2.4GHz或5.8Ghz波段，出现有部分X波段的传感器，但由于设计的缺陷，一般采用单天线结构，以及单管结构混频器，使得传感器的信噪比不佳，探测距离小于5米，且成本高，尺寸大，难以满足实际应用需求。故，针对上述目前现有技术存在的缺陷，实有必要进行开发研究，以提供一种解决方案，设计一种小尺寸、低成本、性能高、探测距离远的微波传感器。
技术实现思路
为解决现有存在的技术问题，本专利技术实施例提供一种小尺寸、低成本、性能高、探测距离远的微波传感器。为达到上述目的，本专利技术实施例的技术方案是这样实现的：一种微波传感器，包括有信号发生单元、连接信号发生单元的信号分配单元、连接信号分配单元的信号发射单元与信号处理单元、以及信号接收单元；其中，所述信号接收单元连接至信号处理单元；所述信号发生单元包括有振荡器；所述信号分配单元包括有功率分配器；所述信号发射单元包括有发送天线；所述信号处理单元包括有混频器；所述信号接收单元包括有接收天线；所述接收天线与发送天线为单独设计的缝隙天线，缝隙天线的缝隙长度为λ/2；所述混频器包括有本振信号输入端、接收天线信号输入端、中频信号输出端以及第一、第二混频管。可选地，所述功率分配器包括有本振信号输入臂、发送天线输出臂以及混频器信号输入臂；通过调节所述本振信号输入臂、发送天线输出臂以及混频器信号输入臂的长度与宽度，可以实现发送天线与混频器之间任意的功率配。可选地，所述第一、第二混频管接收到的接收天线端的信号相位相差180°,而本振信号的相位相同。可选地，所述第一、第二混频管输出的中频噪声为：i1n(t)＝g1(t)Vncos[(ωnt-π)-(ωLt-π)]＝g1Vncosω0nti2n(t)＝g2(t)vncos(ωn-ωL)t＝g1Vncosω0nt其中，g1(t)、g2(t)分别为第一、第二混频管的混频跨导。可选地，所述微波传感器的电路板采用双层PCB板结构，其中，振荡器电路设置在电路板一端，功率分配器以及混频器电路设置在电路板中间位置，所述发送天线与接收天线为缝隙天线，其分别设置在两侧，构成双缝隙天线结构。可选地，所述集成有振荡器、功率分配器、混频器以及收发天线的电路板安装于外壳中。可选地，所述PCB板的厚度为0.5mm，PCB板的面积小于20mm*30mm。本专利技术另一技术方案为：一种智能探测装置，包括有上述方案所述的微波传感器、连接微波传感器的脉冲电源、主控芯片模块、以及为主控芯片与脉冲电源提供电源的电源模块；其中，所述微波传感器对目标物体进行探测，将所获得的信息传输至主控芯片模块，主控芯片模块对所获得的信息进行处理，发出相应的控制指令。本专利技术实施例提供的技术方案的有益效果是：相较于现有技术，本专利技术在面积小于20mm*30mm的两层板子pcb尺寸上实现了高性能，高信噪比，低成本的微波传感器。微波探测距离大于8米，探测角度大于100度。为一种低成本，小尺寸，高信噪比，工作频率在x波段10.525GHz的微波传感器。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例微波传感器的原理模块框图；图2是本专利技术实施例微波传感器的探测目标物体的原理示意图；图3是本专利技术实施例微波传感器的功率分配器的结构示意图；图4是本专利技术实施例微波传感器的最佳工作范围时振荡器输入功率示意图；图5是本专利技术实施例微波传感器的发送天线结构示意图；图6是本专利技术实施例微波传感器的电路板排布示意图；图7是本专利技术实施例微波传感器的发送天线的场图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。参照图1所示，本专利技术微波传感器包括有信号发生单元、连接信号发生单元的信号分配单元、连接信号分配单元的信号发射单元与信号处理单元、以及信号接收单元；其中，所述信号接收单元连接至信号处理单元。参照图2所示，所述信号发生单元包括有振荡器，本专利技术实施例中，所述振荡器包括有场效应管、介质谐振器以及微带结构，通过调节场效应管的工作点及反馈本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种微波传感器，其特征在于，包括有信号发生单元、连接信号发生单元的信号分配单元、连接信号分配单元的信号发射单元与信号处理单元、以及信号接收单元；其中，所述信号接收单元连接至信号处理单元；所述信号发生单元包括有振荡器；所述信号分配单元包括有功率分配器；所述信号发射单元包括有发送天线；所述信号处理单元包括有混频器；所述信号接收单元包括有接收天线；所述接收天线与发送天线为单独设计的缝隙天线，缝隙天线的缝隙长度为λ/2；所述混频器包括有本振信号输入端、接收天线信号输入端、中频信号输出端以及第一、第二混频管。/n
【技术特征摘要】
1.一种微波传感器，其特征在于，包括有信号发生单元、连接信号发生单元的信号分配单元、连接信号分配单元的信号发射单元与信号处理单元、以及信号接收单元；其中，所述信号接收单元连接至信号处理单元；所述信号发生单元包括有振荡器；所述信号分配单元包括有功率分配器；所述信号发射单元包括有发送天线；所述信号处理单元包括有混频器；所述信号接收单元包括有接收天线；所述接收天线与发送天线为单独设计的缝隙天线，缝隙天线的缝隙长度为λ/2；所述混频器包括有本振信号输入端、接收天线信号输入端、中频信号输出端以及第一、第二混频管。
2.根据权利要求1所述的微波传感器，其特征在于：所述功率分配器包括有本振信号输入臂、发送天线输出臂以及混频器信号输入臂；通过调节所述本振信号输入臂、发送天线输出臂以及混频器信号输入臂的长度与宽度，可以实现发送天线与混频器之间任意的功率配。
3.根据权利要求2所述的微波传感器，其特征在于，所述第一、第二混频管接收到的接收天线端的信号相位相差180°,而本振信号的相位相同。
4.根据权利要求3所述的微波传感器，其特征在于，所述第一、第二混频管输出的中频噪声为：
i1n(t)＝g1(t)Vncos[(ω...
【专利技术属性】
技术研发人员：张腾，赵杰，
申请(专利权)人：深圳市海纳微传感器技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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