[发明专利]一种平面型微波传感器

说明书

一种平面型微波传感器，包括收发电路及收发天线，所述收发电路、收发天线分别位于四层PCB的表层和底层。多个电路模块集成在一个PCB板上，节省体积、降低成本，并且使中频信号的噪底处于最优水平；整体尺寸小，制作工艺简单，二次谐波功率低，易过认证，加工周期短，成本低，信号覆盖好。

技术领域

本发明属于传感器的技术领域，更具体地说，涉及一种平面型微波传感器。

背景技术

微波传感器，利用微波特性来检测一些物理量的器件，如包括感应物体的存在、运动速度、距离、角度等信息。微波传感器目前广泛被人们用于自动门、安防产品、照明等家居领域，用来检测人体的移动感应信号，其特点是检测灵敏度高，抗干扰强，其原理普遍是基于多普勒雷达原理。目前的微波传感器通常由振荡器、天线及检测器三部分组成。其中的振荡器是产生微波信号的装置，传统的振荡器大都是基于调速管、磁控管或者某些固态器件，小型振荡器也可基于体效应管。其中的天线用来发射和接收微波信号，如喇叭天线、微带天线、抛物面天线、缝隙天线等。微波传感器工作的原理为，振荡电路产生单音连续波信号，通过天线辐射出去；辐射出去的电磁波遇到移动的物体，会被反射回来，且反射电磁波的频率会随移动物体的速度发生变化；反射信号被雷达的天线接收，与振荡电路产生的信号进行混频，得到低频信号，送至中频检测模块。

采用传统的微波传感器，大都采用基于肖特基势垒二极管设计的无源混频器，需要振荡器有极高的功率推动混频器工作，此时振荡器的二次谐波比较高，难以过认证标准；另外无源混频器的尺寸也比较大，不利于整机缩小体积。有的微波感应传感器，将微波收发部分和中频处理部分分成两块板子，通过插针连接供电和中频信号，这样中频信号的噪底会抬高，降低雷达的整体灵敏度，并且尺寸大、成本也比较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种解决了目前微波传感器体积大、成本高、二次谐波无法满足认证要求等问题的平面型微波传感器，具体方案如下：

本发明是一种平面型微波传感器，其特点是，包括PCB板体，所述PCB板体由上往下四层结构设置，所述PCB板体的表层设置为电路层，PCB板体的底层设置为天线层，在天线层与电路层之间设有呈上、下分布的2个中间地层，所述上中间地层与电路层之间设有介质Ⅰ，介质Ⅰ的厚度为0.6-0.8mm，所述下中间地层与天线层之间设有介质Ⅱ，介质Ⅱ的厚度为1.2-1.4mm；

所述天线层安装有收发天线；

所述电路层设有收发电路，收发电路包括依次电连接的振荡电路、混频电路、中频放大电路和中频处理模块；

所述振荡电路，用于产生微波信号，微波信号经收发天线向外发送；

所述混频电路，用于变频，当微波信号遇到移动物体时频率发生变化反射给收发天线，混频电路对收发天线接收到反射的微波信号进行频率转换，变频至低频信号；

所述中频放大电路，用于对低频信号进行放大滤波；

所述中频处理模块，对放大滤波后的低频信号进行处理判断，输出高低电平来指征是否存在移动物体。

本发明一种平面型微波传感器技术方案中，进一步优选的技术方案特征是：

1、所述PCB板体的厚度为2.0mm；

2、在2个中间地层之间设有介质Ⅲ；

3、所述介质Ⅰ、介质Ⅱ、介质Ⅲ均采用FR4板；

4、所述振荡电路包括振荡器、微带线MLIN1、微带线MLIN2、微带线MLIN3、电容C3、电容C4、电阻R1、电阻R2、双极结型晶体管Q1和电感L1；所述电阻R1一端与电容C3相接，电阻R1的另一端与微带线MLIN3连接，微带线MLIN3的另一端分别与电阻R2一端、双极结型晶体管Q1一端、微带线MLIN2一端和电容C4一端连接，电阻R2另一端与电感L1、微带线MLIN1、微带线MLIN2和电容C4一端连接依次连接，双极结型晶体管Q1另一端与电感L1一端、微带线MLIN1连接；

5、改变微带线MLIN1长度，所述振荡器的工作频率也改变；