[发明专利]微波探测模块

说明书

本发明公开了一微波探测模块，其中通过选择C波段(4GHz‑8GHz)和X波段(8GHz‑12GHz)的频率范围内的ISM频段保障所述微波探测模块具有适宜的穿透能力和绕射能力，和在相应ISM频段的微波频率对所述微波探测模块产生的一多普勒中频信号的分辨率的关联限制下，通过提高所述多普勒中频信号的初始输出幅度的方式，提高所述微波探测模块对包括人体呼吸和心跳动作的微动动作的基础响应灵敏度，以保障所述微波探测模块的探测灵敏度，从而在所述微波探测模块被应用于人体呼吸和心跳动作的探测时，所述微波探测模块的穿透能力、绕射能力以及探测灵敏度能够满足在不限制人体状态和姿态的条件被应用于人体呼吸和心跳动作的探测而具有良好的适用性。

技术领域

本发明涉及微波探测领域，特别涉及基于多普勒效应原理的一微波探测模块。

背景技术

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，基于多普勒效应原理获取对应于人体活动(包括人体的呼吸和心跳动作的微动动作)的一多普勒中频信号而探测人体活动，因而具有广泛的应用前景，然而由于微波的穿透性、绕射性以及所述多普勒中频信号的分辨率直接关联于微波的频率，即在微波探测技术中，所采用的微波频率直接限定了相应微波探测器的穿透能力、绕射能力以及探测灵敏度，但在微波探测技术的实际应用中，如对人体活动的探测应用中，尤其是对人体不同姿态下的微动动作的探测应用中，对相应所述微波探测器的穿透能力、绕射能力以及探测灵敏度的要求并不能与相应微波频率所限定的穿透能力、绕射能力以及探测灵敏度相匹配。

具体地，现有开放给诸如工业、科学和医学等机构使用的无需授权许可的 ISM频段中，被应用于微波探测的频段有2.4GHz、5.8GHz、10.525GHz、24.125GHz 等频段，其中频率越高，微波的穿透性和绕射性越差，而相应所述微波探测器的探测灵敏度却越高。对应在对包括人体呼吸和心跳动作的微动动作的探测应用中，当采用较高频段的微波时，相应所述微波探测器能够获取较高分辨率的所述多普勒中频信号而具有较高的探测灵敏度，对应所述多普勒中频信号具有较高的精准度而有利于所述多普勒中频信号中对应于人体微动动作的信号的识别和提取，然而由于高频段的微波的穿透性和绕射性较差，对应人体在遮盖被子的睡眠状态或衣着厚实的状态，微波在穿透被子或衣物的往返过程中具有较大的损耗而难以探测到人体，和人体在背对所述微波探测器的姿态，微波无法绕射至人体胸腔和腹部地探测人体呼吸和心跳动作，即在对人体微动动作的探测应用中，当采用较高频段的微波时，由于微波的穿透性和绕射性限制，相应所述微波探测器对被探测人体的状态和姿态具有严格的限制要求而具有较低的适用性；而当采用较低频段的微波时，具有过强穿透性的微波可能穿透墙体，同时相应所述多普勒中频信号的分辨率过低而具有相对较低的精准度，以至于所述多普勒中频信号中对应于人体呼吸和心跳动作的微弱信号无法被识别和提取，即在对人体微动动作的探测应用中，当采用较低频段的微波时，相应所述微波探测器的实际探测空间难以控制而易受到目标探测空间之外的干扰，同时所述微波探测器的探测灵敏度较低。也就是说，在对包括人体呼吸和心跳动作的微动动作的探测应用中，对相应所述微波探测器具有适宜程度的穿透能力和绕射能力要求，以及较高程度的探测灵敏度要求，因而无法与任一ISM频段的微波频率所限定的穿透能力、绕射能力以及探测灵敏度相匹配。