[发明专利]一种声频负反馈多普勒微波传感器及其制作工艺

说明书

本发明公开了一种声频负反馈多普勒微波传感器及其制作工艺，所述传感器底层为PCB基板，基板表面焊接了微带天线、电源接地端口GND、信号端口与电源接口，中层为有机树脂绝缘层，顶层为压电陶瓷层；所述有机树脂绝缘层和PCB基板上对应设置有电源接地端口GND；所述压电陶瓷上嵌有内电极，所述内电极通过绝缘层和PCB基板上设置的电源接地端口GND与PCB基板通电。本发明通过将微带天线和压电陶瓷应用于传统的微波传感器当中，制成一种无需附加器件即可直接滤除声频信号的多功能微波传感器，结构紧凑、拆装方便、抗干扰能力强，可应用于心率、呼吸等对精密度要求较高，对仪器体积有小型化要求的测量体系。

技术领域

本发明涉及多普勒微波传感器技术领域，尤其涉及一种声频负反馈多普勒微波传感器及其制作工艺。

背景技术

微波传感器又称微波雷达，是利用电磁波的多普勒原理制作的仪器，包括感应物体的存在、运动速度、距离、角度等信息。目前已成为目标探测装置中常见的组件，广泛应用于工业、交通以及民用装置中，如车辆测速、液位测定、自动门、生产线物料探测、倒车雷达等。工作原理基于多普勒效应（电磁波或声波频率因馈源本身或与目标物相对运动所引起的频率的改变）。微波传感器检测过程中往往会受到各种纵波的声频信号的干扰，需要附加多种滤波器配合使用，不利于应用至小型化设备。

本发明设计了一款新型多普勒微波传感器，将压电陶瓷传感器应用于传统的微波传感器当中，以制成一种无需附加器件即可直接滤除声频信号的多功能微波传感器，器件可应用于心率、呼吸等对精密度要求较高，对仪器体积有小型化要求的测量体系。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种声频负反馈多普勒微波传感器及其制作工艺。将压电陶瓷传感器应用于传统的微波传感器当中，以制成一种无需附加器件即可直接滤除声频信号的多功能微波传感器，使其能够适用于心率、呼吸等对精密度要求较高，对仪器体积有小型化要求的测量体系。

为实现上述目的，本发明所用技术方案为：

一种声频负反馈多普勒微波传感器，包括压电陶瓷层和PCB基板；所述PCB基板上蚀刻有微带天线、电源接地端口GND、信号端口和电源接口，所述信号端口包括信号发射天线和信号接收信号；所述PCB基板与压电陶瓷层之间涂有一层有机树脂绝缘层，所述有机树脂绝缘层和PCB基板上对应设置有电源接地端口GND；所述压电陶瓷上嵌有内电极，所述内电极通过绝缘层和PCB基板上设置的电源接地端口GND与PCB基板通电。

一种声频负反馈多普勒微波传感器的制作工艺，包括以下步骤：

S1.在PCB基板上制备胶层，然后采用光刻技术曝光出微带天线、电源接地端口GND、信号发射天线、信号接收天线和电源接口的单元图形；

S2.在PCB基板曝光后的胶层上蚀刻上述微带天线、信号发射天线、信号接收天线和电源接口后，涂上一层有机树脂绝缘层；

S3.在有机树脂绝缘层上覆盖一层烧结的压电陶瓷，即制得一种声频负反馈多普勒微波传感器。

步骤S2中所述有机树脂绝缘层上预留有电源接地端口GND，与蚀刻在PCB基板上的电源接地端口GND相对应。

步骤S3中所述有机树脂绝缘层上烧结一层压电陶瓷，烧结的压电陶瓷内嵌有内电极。

步骤S3中所述在有机树脂绝缘层上一层烧结的压电陶瓷，压电陶瓷的烧结包括以下步骤：

S31.配料：对原料进行预处理，除杂去潮，然后按配方比例称量各原材料；

S32.混合煅烧：将上述原料混合后，煅烧所得混合物；

S33.研磨混合：向煅烧后的混合物研磨成粉末，加入粘合剂混合均匀；

S34.模制成型与烧结：将加入粘合剂的混合物模制成型，高温下烧结得到压电陶瓷半成品；