具有缝隙电感的抗干扰微波探测天线制造技术

技术编号:31191229 阅读:21 留言:0更新日期:2021-12-04 16:47
本实用新型专利技术提供一具有缝隙电感的抗干扰微波探测天线,其包括一电路基板,一参考地面,一导电盘,一辐射源及至少一缝隙电感,其中所述参考地面以导电层形态被承载于所述电路基板并被设置有一馈电槽,其中所述导电盘于所述馈电槽被承载于所述电路基板,其中所述辐射源被电性连接于所述导电盘,其中所述缝隙电感被设置于所述馈电槽以微带线形态被承载于所述电路基板,并自所述参考地面一体延伸至与所述导电盘电性相连,如此以在所述辐射源经相应的馈电线路接入馈电信号的状态,基于所述缝隙电感的选频特性,不同于所述馈电信号频率的干扰信号能够经所述缝隙电感被导向所述参考地面而抑制所述具有缝隙电感的抗干扰微波探测天线的谐波辐射。线的谐波辐射。线的谐波辐射。

【技术实现步骤摘要】
具有缝隙电感的抗干扰微波探测天线


[0001]本技术涉及微波探测领域,尤其涉及具有缝隙电感的抗干扰微波探测天线。

技术介绍

[0002]随着物联网技术的发展,人工智能、智能家居、以及智能安防技术对于环境探测,特别是对于人的存在、移动以及微动的动作特征的探测准确性的需求越来越高,只有获取足够稳定的探测结果,才能够为智能终端设备提供准确的判断依据。其中无线电技术,包括基于多普勒效应原理的微波探测技术作为人与物,物与物之间相联的重要枢纽在行为探测和存在探测技术中具有独特的优势,其能够在不侵犯人隐私的情况下,探测出活动物体,比如人的动作特征、移动特征、以及微动特征,甚至是人的心跳和呼吸特征信息,因而具有广泛的应用前景。
[0003]具体地,现有技术的微波探测器在相应馈电信号的激励下于一探测空间发射至少一探测波束,和接收所述探测波束在所述探测空间被至少一物体反射形成的一回波而产生一回波信号,并基于多普勒效应原理以混频检波的方式生成对应于所述馈电信号和所述回波信号之间的频率差异的一多普勒中频信号,则所述多普勒中频信号在幅度上的波动理论上对应于所述探测空间内的物体的运动。其中由于所述微波探测器能够响应全频段的电磁波信号,即于所述探测空间中,不同频段的电磁波信号能够被所述微波探测器响应而影响所述回波信号,进而影响所述多普勒中频信号,即影响所述微波探测器的准确性。也就是说,所述多普勒中频信号能够被所述探测空间的电磁环境干扰,特别是低频段的电磁辐射干扰,如50/60Hz的电网干扰,一方面对应于人体微动的多普勒中频信号处于低频段而难以通过滤波的方式在完整保留对应于人体活动的多普勒中频信号的同时排除低频段的电磁干扰,另一方面低频段的电磁辐射具有较强的抗衰减特性而对所述回波信号和所述多普勒中频信号具有较大的影响。现有技术的微波探测器基于对所述多普勒中频信号的滤波处理,同时滤除了所述多普勒中频信号中具有较低频率的信号和高频信号,一方面由于滤除了所述多普勒中频信号中对应于人体微动的低频信号而致使所述微波探测器对人体活动的反馈并不完整,另一方面对依已经被环境中电磁辐射影响的回波信号生成的多普勒中频信号的滤波处理并不能还原所述多普勒中频信号对人体活动的反馈,也就是说,目前的所述微波探测器对人体活动的反馈并不完整、准确,并随着电磁环境的愈加复杂而使得目前的微波探测器对人体活动的反馈的完整性和准确性进一步受到限制,如目前的微波探测器难以通过当前的依IEC(International Electrical Commission,国际电工委员会)标准的RS(Radiated Susceptibility,辐射抗扰度)测试。
[0004]天线作为微波探测器中用于发射或接收电磁波的部件,其结构在电学上对应于图1A与地等效于一开放式电容C0,其中为避免非目标探测空间的动作干扰和电磁辐射干扰,微波探测器对所述天线具有定向辐射要求,相应所述天线对应于图1B以一导电层面为地而包括一参考地面10P,并具体对应于图2A至图3进一步包括与所述参考地面10P相间隔的一辐射源20P,则所述参考地面10P对应于所述开放式电容C0的接地的一极,所述辐射源20P对
应于所述开放式电容C0的另一极,如此以能够基于适宜的所述参考地面10P的尺寸设置和相应所述辐射源20P的形态设置,在所述辐射源20P被接入相应的馈电信号而被馈电的状态形成定向辐射,其中为形成所述辐射源20P与所述参考地面10P相间隔的物理结构,或在此结构基础上进一步保障所述辐射源20P与所述参考地面10P之间的介质空间的电参数的稳定性,对应保障所述开放式电容C0的电参数的稳定性而保障所述天线的稳定性,所述辐射源20P的馈电线路常以穿透所述参考地面10P的状态被设计,对应所述参考地面10P被设置有一馈电槽11P,相应所述辐射源20P的馈电线路经所述馈电槽11P在与所述参考地面10P保持间隔的状态穿透所述参考地面10P至与相应的激励电路电性耦合而接入所述馈电信号。具体对应于图2A至图2C,在所述辐射源20P以平板导电层形态被设置的状态,分别被设置采用点馈电结构(对应于图2A)、微带馈电结构(对应于图2B)以及边馈电结构(对应于图2C)的所述辐射源20P以经所述馈电槽11P穿透所述参考地面10P的一金属化孔30P与相应的激励电路电性耦合而接入所述馈电信号;对应于图3,在所述辐射源20P以柱状导电体形态被设置的状态,所述辐射源20P经所述馈电槽11P穿透所述参考地面10P与相应的激励电路电性耦合而接入所述馈电信号。则所述馈电槽11P的大小和形态同样能够对所述开放式电容C0产生影响,并具体体现为所述天线的谐波辐射随着所述馈电槽11P的孔径的增大而增加,且所述天线的损耗随着所述馈电槽11P的孔径的增大而减小,如此一方面难以同时抑制所述天线的谐波辐射和损耗,另一方面基于对所述天线的批量生产的一致性要求增加了对所述天线的工艺和组装难度。
[0005]也就是说,现有微波探测器的天线一方面难以同时抑制所述天线的谐波辐射和损耗,另一方面基于对批量生产的一致性要求具有较高的工艺和组装难度,并同时由于无法抑制环境中的电磁辐射对所述回波信号的干扰,相应所述多普勒中频信号无法基于滤波的方式完整准确地反馈人体活动,对应所述微波探测器在行为探测和存在探测中的应用受限,并在有限的ISM频段资源许可下,随着相邻频段或相同频段的无线电使用覆盖率的提升面临更为严重的电磁辐射干扰。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于提供一具有缝隙电感的抗干扰微波探测天线,其中所述具有缝隙电感的抗干扰微波探测天线通过选频的方式减少了环境中不同于所述具有缝隙电感的抗干扰微波探测天线的频段的电磁辐射对所述具有缝隙电感的抗干扰微波探测天线产生的回波信号的干扰,尤其是减少了具有较强的抗衰减特性的低频段电磁辐射(如1GHz及以下的电磁辐射)对所述具有缝隙电感的抗干扰微波探测天线产生的回波信号的干扰,以有利于提高所述具有缝隙电感的抗干扰微波探测天线的探测准确性。
[0007]本技术的另一目的在于提供一具有缝隙电感的抗干扰微波探测天线,其中所述具有缝隙电感的抗干扰微波探测天线通过选频的方式抑制了所述具有缝隙电感的抗干扰微波探测天线的谐波辐射,以有利于抑制所述具有缝隙电感的抗干扰微波探测天线的谐波辐射对电磁环境的污染而提高所述具有缝隙电感的抗干扰微波探测天线的抗干扰性能。
[0008]本技术的另一目的在于提供一具有缝隙电感的抗干扰微波探测天线,其中基于对所述回波信号的选频处理,相应多普勒中频信号能够完整准确地反馈人体活动,包括人体的移动、微动、呼吸以及心跳等动作特征。
[0009]本技术的另一目的在于提供一具有缝隙电感的抗干扰微波探测天线,其中所述具有缝隙电感的抗干扰微波探测天线具有至少一缝隙电感,其中所述缝隙电感被设置能够与所述具有缝隙电感的抗干扰微波探测天线的馈电线路形成一选频网络,其中所述选频网络为选择性允许特定频率区间的电信号通过的电路,其中所述特定频率区间为包含有相应馈电信号的频率的频率区间,以藉由所述选频网络选频处理所本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一具有缝隙电感的抗干扰微波探测天线,其特征在于,包括:一电路基板,其中所述电路基板被设置有一通孔并承载有至少一耦合电容;一参考地面,其中所述参考地面以导电层形态被承载于所述电路基板,其中所述参考地面被设置有一馈电槽;一导电盘,其中所述导电盘于所述馈电槽被承载于所述电路基板,其中所述通孔在对应于所述导电盘的位置以金属化孔形态被设置和被电性连接于所述耦合电容,以形成所述导电盘经金属化孔形态的所述通孔与所述耦合电容电性相连的结构状态;一辐射源,其中所述辐射源被电性连接于所述导电盘;以及至少一缝隙电感,其中所述缝隙电感被设置于所述馈电槽以微带线形态被承载于所述电路基板,并自所述参考地面一体延伸至与所述导电盘电性相连,以形成所述缝隙电感与所述耦合电容之间的电性连接关系而在所述辐射源经所述耦合电容接入馈电信号而被馈电的状态,形成具有高通特性的一滤波回路,则基于具有高通特性的所述滤波回路对相应频率区间的选择性,不同于所述馈电信号频率的干扰信号能够被滤除,进而抑制所述具有缝隙电感的抗干扰微波探测天线的谐波辐射和减小环境中不同于所述馈电信号频率的电磁辐射信号对所述具有缝隙电感的抗干扰微波探测天线的干扰。2.根据权利要求1所述的具有缝隙电感的抗干扰微波探测天线,其中所述导电盘,所述缝隙电感以及所述参考地面自被承载于所述电路基板的一导电层被一体成型。3.根据权利要求2所述的具有缝隙电感的抗干扰微波探测天线,其中所述辐射源以柱状长条形态被设计和被插嵌于所述通孔而与所述导电盘电性相连。4.根据权利要求3所述的具有缝隙电感的抗干扰微波探测天线,其中所述辐射源以垂直于所述参考地面的柱状长条形态被设计和被插嵌于所述通孔。5.根据权利要求3所述的具有缝隙电感的抗干扰微波探测天线,其中以柱状长条形态被设计的所述辐射源具有一半波振子和一馈电线,其中所述半波振子具有大于等于1/2且小于等于3/4波长电长度,其中所述半波振子被回折以形成其两端之间的距离大于等于λ/128且小于等于λ/6的状态,其中所述半波振子具有一馈电点,所述馈电点与所述半波振子的其中一端之间沿所述半波振子具有小于等于1/6波长电长度,其中所述半波振子以其两端与所述参考地面之间的距离大于等于λ/128,且其中至少一端与所述参考地面之间的距离小于等于λ/6的状态与所述参考地面相间隔,其中所述馈电线的一端被电性连接于所述半波振子的所述馈电点,所述馈电线的另一端被插嵌于所述通孔,其中所述馈电线具有大于等于1/128且小于等于1/4波长电长度,其中λ为与所述馈电信号的频率相对应的...

【专利技术属性】
技术研发人员:邹高迪邹新
申请(专利权)人:深圳迈睿智能科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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