微波感应模块.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410633952.7

申请日:

2014.11.12

公开号:

CN104297806A

公开日:

2015.01.21

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G01V 3/12申请公布日:20150121|||实质审查的生效IPC(主分类):G01V 3/12申请日:20141112|||公开

IPC分类号:

G01V3/12

主分类号:

G01V3/12

申请人:

武光杰

发明人:

武光杰

地址:

518000 广东省深圳市龙华区民治白石龙二区153栋502室

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

一种微波感应模块,是具有移动人体、物体感应功能的微波电路模组。天线面板1和微波信号底板2,各为两块独立的双面电路板,由一个信号屏蔽铝壳3的四个爪脚,上下叠压在一起,固定在屏蔽铝壳前面。控制双面电路板4在信号屏蔽铝壳3的后面,该控制板上设置有电源输入电路、信号输出电路、微波感应信号放大、处理电路,通过电路板边角上的四组定位直针,实现与天线面板1和微波信号底板2的电路连接。该微波感应模块使用3.7-24V直流电源工作,当有移动的人体、物体进入微波感应模块探测范围内,模块输出感应控制信号。

权利要求书

权利要求书
1.  一种微波感应模块,是具有移动人体、物体感应功能的微波电路模组,其特征在于:天线面板1和微波信号底板2,各为两块独立的双面电路板,由一个信号屏蔽铝壳3的四个爪脚,上下叠压在一起,固定在屏蔽铝壳前面;在信号底板2底层线路上,有一组左右对称的微带线信号端,结构为“H”字形状,在“H”字的中心、垂直正上方的顶层线路上,各开一个长方形的信号槽,通过该信号槽,实现信号底板2和天线面板1的信号耦合;控制双面电路板4在信号屏蔽铝壳3的后面,该控制板上设置有电源输入电路、信号输出电路、微波感应信号放大、信号处理电路,通过焊接电路板边角上的四组定位直针,实现与天线面板1和微波信号底板2的电路连接;该微波感应模块使用3.7-24V直流电源工作,当有移动的人体、物体进入微波感应模块探测范围内,微波感应模块输出感应控制信号。

2.  根据权利要求1所述的微波感应模块,其特征在于:天线面板1的微波信号发射天线和感应信号接收天线,在双面电路板的顶层铜箔线路上;两组对称的长方形天线在电路板中间位置;2块长条状微波信号导引端在电路板正中心的左右两端;该板底层中间部分没有线路铜箔。

3.  根据权利要求1所述的微波感应模块,其特征在于:微波信号底板2的双面电路板的顶层中间部分,是整块的镀金的接地铜箔线路;在顶层线路铜箔上开两个长方形信号槽,且对应在底层线路“H”字状的垂直正中心;底层的微波线路在信号屏蔽铝壳内;该板位置于天线面板1的背面。

4.  根据权利要求3所述的微波感应模块,其特征在于:微带线“H”字形状微波信号发射端,在电路板垂直正中心右边;天线感应信号接收端,在电路板垂直正中心左边;微波发射信号产生单元在线路板左上方;微波感应信号接收混频、检波单元在线路板左下方。

5.  根据权利要求1所述的微波感应模块,其特征在于:信号屏蔽铝壳3的外形尺寸为35mm*25mm*9mm;一个2.6mm*0.8mm长方形定位凸块,位置于铝壳底面左边脚上;铝壳顶面的左上方有一个直径为4mm的微波信号调整螺丝;四个固定爪脚,位置于前面2块电路板的定位缺口处。

6.  根据权利要求1所述的微波感应模块,其特征在于:在控制双面电路板4上面,微波感应信号处理、控制电路在电路板的正中心;电源输入和信号输出端在线路板正中心的下方;三个安装定位螺丝孔在位置于线路板上下边缘处;右面是感应信号放大电路;左面是电源电路;一个钽电容在线路板的右上角。

7.  根据权利要求6所述的微波感应模块,其特征在于:垂直正中心偏上方是光敏检测;垂直正中心上方左边是时间控制电路,右边是感应灵敏度控制电路。

8.  根据权利要求6所述的微波感应模块,其特征在于:定位直针右上角是微波电路板2的电源正极,左上角和左下角是负极,右下角是微波感应信号输入端。

9.  根据权利要求1所述的微波感应模块,其特征在于:天线面板1、微波信号底板2和信号控制电路板4的外形尺寸为35mm*30mm双面玻纤电路板;三块电路板边角各有四组定位直针,三块电路板通过定位直针焊接相连。

10.  根据权利要求4所述的微波感应模块,其特征在于:微波信号底板2的底层线路为微带线结构;微波介质振荡器DRO和HJ-FET场效应管,产生微波发射信号,频率为9.2-10.699Ghz;肖特基微波管实现混频、检波;移动感应输出的是1-1300Hz低频多普勒信号。

说明书

说明书微波感应模块
技术领域
本发明涉及对移动人体、物体的微波感应技术,尤其涉及微波感应模块。
背景技术
目前,用于探测移动人体、物体感应的感应模块,主要用于自动化和安防感应控制领域,这类模块是一种由电路板和相关电子元器件组成的电路模组,该类模块体积小,使用简单,工作可靠性高,使用直流电源工作,是一种类标准型的电子元器件和相应的电路组合,可作为一种独立的电子元器件,直接用于产品。
用于检测人体或物体移动的感应产品,有热释电红外线感应模块和超声波感应模块等。热释电感应模块对移动人体产生感应信号输出,在室内常温下,感应控制可以满足使用要求,但当环境中有热源或敏感的光源干扰时 热释电感应模块可靠性会降低,甚至不能工作,此模块多由于室内人体安防控制,对于工业控制和室外感应控制,不适宜采用。超声波感应模块具有较高的感应灵敏度和较宽的环境温度使用范围,可以使用在室内外环境下,此类模块的工作频率只有40Khz左右,当工作环境中有较强的射频信号干扰时,超声波感应模块的可靠性也会降低。因此,这两种感应模块的应用范围有一定的局限性。
发明内容
本发明目的是提供一种微波感应模块,该模块可在-20℃--70℃的温度下工作,模块工作频率为9.2-10.699Ghz,较高的工作频率,对于环境中的射频信号、热源和光源等,具有较强的抗干扰能力, 可替代热释电红外线感应模块和超声波感应模块,可用于室内外环境中,实现移动人体、物体感应探测。
为达到上述发明目的,本发明提出以下的技术方案:
一种微波感应模块,是具有移动人体、物体感应功能的微波电路模组,其特征在于:天线面板1和微波信号底板2,各为两块独立的双面电路板,由一个信号屏蔽铝壳3的四个爪脚,上下叠压在一起,固定在屏蔽铝壳前面;在信号底板2底层线路上,有一组左右对称的微带线信号端,结构为“H”字形状,在“H”字的中心、垂直正上方的顶层线路上,各开一个长方形的信号槽,通过该信号槽,实现信号底板2和天线面板1的信号耦合;控制双面电路板4在信号屏蔽铝壳3的后面,该控制板上设置有电源输入电路、信号输出电路、微波感应信号放大、信号处理电路,通过焊接电路板边角上的四组定位直针,实现与天线面板1和微波信号底板2的电路连接;该微波感应模块使用3.7-24V直流电源工作,当有移动的人体、物体进入微波感应模块探测范围内,微波感应模块输出感应控制信号。
优选地,所述的天线面板1的微波信号发射天线和感应信号接收天线,在双面电路板的顶层铜箔线路上;两组对称的长方形天线在电路板中间位置;2块长条状微波信号导引端在电路板正中心的左右两端;该板底层中间部分没有线路铜箔。
优选地,所述的微波信号底板2的双面电路板的顶层中间部分,是整块的镀金的接地铜箔线路;在顶层线路铜箔上开两个长方形信号槽,且对应在底层线路“H”字状的垂直正中心;底层的微波线路在信号屏蔽铝壳内;该板位置于天线面板1的背面。
优选地,所述的微带线“H”字形状微波信号发射端,在电路板垂直正中心右边;天线感应信号接收端,在电路板垂直正中心左边;微波发射信号产生单元在线路板左上方;微波感应信号接收混频、检波单元在线路板左下方。
优选地,所述的信号屏蔽铝壳3的外形尺寸为35mm*25mm*9mm;一个2.6mm*0.8mm长方形定位凸块,位置于铝壳底面左边脚上;铝壳顶面的左上方有一个直径为4mm的微波信号调整螺丝;四个固定爪脚,位置于前面2块电路板的定位缺口处。
优选地,所述的在控制双面电路板4上面,微波感应信号处理、控制电路在电路板的正中心;电源输入和信号输出端在线路板正中心的下方;三个安装定位螺丝孔在位置于线路板上下边缘处;右面是感应信号放大电路;左面是电源电路;一个钽电容在线路板的右上角。
优选地,所述的垂直正中心偏上方是光敏检测;垂直正中心上方左边是时间控制电路,右边是感应灵敏度控制电路。
优选地,所述的定位直针右上角是微波电路板2的电源正极,左上角和左下角是负极,右下角是微波感应信号输入端。
优选地,所述的天线面板1、微波信号底板2和信号控制电路板4的外形尺寸为35mm*30mm双面玻纤电路板;三块电路板边角各有四组定位直针,三块电路板通过定位直针焊接相连。
优选地,所述的微波信号底板2的底层线路为微带线结构;微波介质振荡器DRO和HJ-FET场效应管,产生微波发射信号,频率为9.2-10.699Ghz;肖特基微波管实现混频、检波;移动感应输出的是1-1300Hz低频多普勒信号。
从以上技术方案可以看出,本发明是将天线面板1和信号底板2,由信号屏蔽铝壳3叠压在一起,并通过电路板边角的四组直针焊接,与控制电路板4连接,组成一种具有移动人体或移动物体的微波感应探测模块,电路板上设置有微波器件和相应的其它电子元件,该微波感应模块使用3.7-24V直流电源工作,当有移动的人体、物体进入微波感应模块探测范围内,微波感应模块输出感应控制信号。模块功耗小于2.5mA,可广泛由于人体、物体感应设备,人体感应节能灯具,移动物体感应自动录像设备等。
附图说明
图1为本发明微波感应模块天线面板1的基本框图。
图2为本发明微波感应模块信号底板2的基本框图。
图3为本发明微波感应模块信号屏蔽铝壳3的外形结构框图。
图4为本发明控制双面电路板4电路板的外形结构和元器件位置图。
图5为本发明微波感应模块的电路工作原理控制框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细描述。
 如图1-图4所示,本发明中的微波感应模块,天线面板1和微波信号底板2,各为两块独立的双面电路板,外形尺寸为35mm*30mm,信号屏蔽铝壳3外形尺寸为35mm*25mm*9mm,信号屏蔽铝壳3-3的四个固定爪脚,对于在线路板1-3和2-3的位置,通过工装模具,将固定爪脚压弯成垂直90度,使两块线路板上下叠压在一起,紧紧的固定在铝壳前面,铝壳底面左边脚上,有一个2.6mm*0.8mm长方形定位凸块3-7,插入线路板1-7和2-7中,使两块电路板压合后精确定位,以保障该微波感应模块的两块电路板,具有更好的信号传输特性。天线面板1-4和信号底板2-4是信号连接直针焊盘位置。
压合后的天线面板,顶层上的微波信号导引端1-1和1-6,垂直对应在信号底板2的顶层的长方形的信号槽2-1-1和2-1-6位置,同时对应在底层线板结构为“H”字形微带线信号端2-1和2-6的垂直正中心位置。
信号底板2-2产生的微波发射信号,通过2-5信号耦合电路,输入到右面的“H”字形微带线信号发射端2-6,透过顶层线路上开有的长方形的信号槽2-6-1,将微波发射信号耦合到天线面板1的信号导引端1-6上,通过发射天线1-5发射微波信号。
当有移动的人体或物体进入微波感应模块探测内,天线面板1的接收天线1-2将微波移动感应信号,由信号导引端1-1通过信号底板2的长方形、接收感应信号槽2-1-2,耦合到左边的“H”字形微带线信号接收端2-1上,进入微波混频单元2-7,检波后的信号差频,为1-1300Hz低频多普勒信号,由电路板右下角的定位直针口2-4输出。
在信号屏蔽铝壳3的后面,通过焊接的定位直针4-4,连接到控制双面电路板4, 3.7-24V直流电源由电源输入口4-3,到微波模块稳压电路4-2,以提供给该模块约2.5mA工作电源。线路板右上角的4-4直针口给信号底板2提供可控制的电源,1-1300Hz低频多普勒感应信号,由电路板的右下角的4-4口,输入到微波感应信号放大器4-6。信号处理、控制电路为4-1,外接有光敏检测4-9、时间控制电路4-8,感应灵敏度控制电路4-10,这三种功能开放给使用者,以设置感应模块的工作状态。线路板的右上角的钽电容4-7,可有效的滤除该模块工作时的脉冲干扰。电路板上的4-5为模块安装固定孔,可通过焊接或锁螺丝固定在应用者的产品上面。通过设置模块的工作状态,给微波模块加电后,当有移动的人体、物体进入微波感应模块探测内,微波感应模块的感应控制信号由4-3接口输出。
天线面板1的微波信号发射天线1-5和感应信号接收天线1-2,在双面电路板的顶层铜箔线路上,两组对称的长方形天线在电路板中间位置,这样可以实现微波模块的正前方感应,而背面和侧面感应信号被衰减,提高了模块的工作可靠性。将2块长条状微波信号端1-1和1-6在电路板正中心的左右两端,板底层中间部分没有线路铜箔,可使微波信号,通过长方形的信号槽2-6-1和2-1-1有效的耦合。
微波信号底板2的双面电路板的顶层中间部分,是整块的镀金的接地铜箔线路,在顶层线路铜箔上开两个长方形信号槽2-6-1和2-1-1,且对应在底层线路“H”字状2-6和2-1的垂直正中心,使微波发射和感应信号只有通过信号槽耦合到面板天线上,信号便于控制。为防止微波信号外泄干扰,将底层的微波线路在信号屏蔽铝壳内。
在微波信号屏蔽铝壳内,将微带线“H”字形状微波信号发射端2-6,设置在电路板垂直正中心右边。天线感应信号接收端2-1,设置在电路板垂直正中心左边。微波发射信号产生单元2-2在线路板左上方。微波感应接收混频、检波单元2-7在线路板左下方,这样排列的目的是让微波电路具有更高的可靠性。
信号屏蔽铝壳3的外形尺寸为35mm*25mm*9mm,一个2.6mm*0.8mm长方形定位凸块3-7,位置于铝壳底面左边脚上,四个固定爪脚3-3,位置于前面2块电路板的定位缺口1-3和2-3处,使天线面板1和信号底板2能更精确叠压定位,以保证微波信号传输效率。铝壳顶面的左上方有一个直径为4mm的微波信号调整螺丝3-2,通过调整该螺丝,可以,使微波发射信号频率在9.2-10.699Ghz之间改变。
天线面板1和信号底板2,通过电路板边角的4组定位直针,连接到控制双面电路板4上面,为使该微波模块可靠工作,将微波感应信号处理电路4-1设置在电路板的正中心位置;电源输入和信号输出端4-3在线路板正中心的下方位置。三个安装定位螺丝孔4-5设置在线路板上下边缘处,便于安装操作,同时将感应信号放大电路4-6设置在电路板右面面,电源电路4-2在电路板左面。为使微波感应模块可靠工作,将一个钽电容4-7设置在线路板的右上角,以滤除模块工作是产生的脉冲干扰。
在控制电路板4上面,设置有光敏检测元件4-9,位置于电路板的垂直正中心偏上方,使用者可以通过该处设置,控制该感应模块的明暗光线环境下工作。垂直正中心上方左边的时间控制电路4-8,可设置该模块的控制信号触发方式和感应信号输出时间,右边是感应灵敏度控制电路4-10,可设置该模块的感应距离在0.3-15米的范围内感应。
控制双面板4的四组定位直针4-4,右上角是微波电路板2的电源正极,左上角和左下角是负极,为该模块的微波信号板2提供控制电源。右下角的微波感应信号输入端,将信号输入到信号放大、处理电路中,实现移动人体、物体感应控制。
天线面板1、微波信号底板2和信号控制电路板4的外形尺寸为35mm*30mm双面玻纤电路板,较小的外形尺寸便于安装使用,焊接电路板边角有四组定位直针,实现3块电路板的控制电源输入和感应信号输出的电路连接。
微波感应模块的控制电路工作原理如图1-图5所示:
3.7-24V直流电源,通过电源输入口4-3输入到微波感应模块的控制电路板4上,4-1输出控制电源通过连接直针口4-4提供给信号底板2的2-4,微波震荡电路 2-2产生的微波发射信号,通过2-5电路,输入到右面的“H”字形微带线信号发射端2-6上面,该发射信号通过顶层线路上的长方形的信号槽2-6-1,耦合到面板天线1的信号导引端1-6上,发射天线1-5将频率为9.2-10.699Ghz的微波信号发射到检测空间中。
当有移动的人体或物体在微波感应模块的检测范围内,天线面板1的接收天线1-2由微波信号导引端1-1,通过信号底板2的长方形的信号槽2-1-1,耦合到“H”字形微带线信号端2-1上,进入微波感应信号接收混频、检波单元2-7,检波后差频为1-1300Hz的低频多普勒信号,由电路板右下角的定位直针口2-4输出到控制电路板4的4-4接口上。由信号电路4-6放大后,提供给控制电路4-1,并通过4-3输出微波感应控制信号。
在控制电路板4上,设置有光敏检测元件4-9,外接接光敏电阻器件,可以抑制白天触发或设置在光线比较阴暗的环境下工作。模块正常工作时,当有物体、人体在该模块的探测范围内移动,模块输出感应控制信号。该模块正常触发输出后,在设定的触发方式时间内,不能因为光线的改变而中断控制信号输出,直至输出控制信号关闭,光敏检测元件4-9才起控制作用。当光敏器件启控时,模块停止工作,但当模块有感应信号输出时,光敏检测元件4-9单元功能被自动解除,只有在该模块输出控制信号关闭后,光敏检测元件4-9的单元功能,才被再次启用。
时间控制电路4-8,可设置该模块输出的感应控制信号为单次触发或重复触发,并将输出控制时间设置在3-30秒内。感应灵敏度控制电路4-10,通过焊接短路口,可设置该模块的感应距离在0.3-15米的范围内感应。时间控制电路4-8和感应灵敏度控制电路4-10,在控制电路板4的底层线路板上,采用2.54mm标准接口方式开放给使用者,可直接短路焊接电路板或外接编码器件,完成微波感应模块的工作模式设定。该微波感应模块未经设定的默认工作模式为:1输出的感应控制信号为单次触发;2输出的感应控制信号时间为3秒;探测感应距离为0.3米。
本发明微波感应模块具有特点:
1采用3块外形尺寸相同的双面电路板组成电路模组,成品模块外形尺寸为35mm*25mm*12mm,。
2,低功耗、宽电源:模块功耗小于2.5mA,使用3.7-24V直流电源工作。
3使用简单:电源+、电源-和信号输出三条引线,采用标准100mil接口从控制线路板4的垂直中心的正下方输入电源和输出感应控制信号,安装固定螺栓孔在线路板上下边缘,便于操作。
4面板1的天线阵列,集中于顶层线路的正中心位置,具有更高的微波信号感应灵敏度。
5信号底板2“H”字形状微波结构,通过顶层线路的长方形信号槽耦合信号,使微波信号能精确控制。
6控制电路板4的顶层线路上,设置有电路元器件,并且位于信号屏蔽铝壳的背面,使该板上的电路元件位置处于半屏蔽状态,可有效排除外界信号的干扰。
本发明是一种具有移动人体、物体感应功能的微波电路模组,通过焊接天线面板1、微波信号底板2和控制双面电路板4边角的四组定位直针,将三块电路板连接在一起,在信号底板2底层线路上,由一组左右对称、结构为“H”字形状的微带线信号端,通过顶层线路开设的长方形的信号槽,实现与天线面板1之间的微波信号相互耦合。控制控制电路板4板上设置有电源输入电路、信号输出电路、微波感应信号放大、信号处理电路等,实现对该微波感应电路模组的控制,该模块使用3.7-24V直流电源工作,功耗小于2.5mA。当有人体、物体进入微波感应模块探测范围内移动,微波感应模块输出感应控制信号。
 以上内容是结合具体的优选实施方式,对本发明所做的进一步详细说明,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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1、(10)申请公布号 CN 104297806 A (43)申请公布日 2015.01.21 CN 104297806 A (21)申请号 201410633952.7 (22)申请日 2014.11.12 G01V 3/12(2006.01) (71)申请人 武光杰 地址 518000 广东省深圳市龙华区民治白石 龙二区 153 栋 502 室 (72)发明人 武光杰 (54) 发明名称 微波感应模块 (57) 摘要 一种微波感应模块, 是具有移动人体、 物体感 应功能的微波电路模组。天线面板 1 和微波信号 底板 2, 各为两块独立的双面电路板, 由一个信号 屏蔽铝壳 3 的四个爪脚, 上下。

2、叠压在一起, 固定在 屏蔽铝壳前面。控制双面电路板 4 在信号屏蔽铝 壳 3 的后面, 该控制板上设置有电源输入电路、 信 号输出电路、 微波感应信号放大、 处理电路, 通过 电路板边角上的四组定位直针, 实现与天线面板 1 和微波信号底板 2 的电路连接。该微波感应模 块使用 3.7-24V 直流电源工作, 当有移动的人体、 物体进入微波感应模块探测范围内, 模块输出感 应控制信号。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 (10)申请公布号 CN 104297。

3、806 A CN 104297806 A 1/1 页 2 1. 一种微波感应模块, 是具有移动人体、 物体感应功能的微波电路模组, 其特征在于 : 天线面板 1 和微波信号底板 2, 各为两块独立的双面电路板, 由一个信号屏蔽铝壳 3 的四个 爪脚, 上下叠压在一起, 固定在屏蔽铝壳前面 ; 在信号底板 2 底层线路上, 有一组左右对称 的微带线信号端, 结构为 “H” 字形状, 在 “H” 字的中心、 垂直正上方的顶层线路上, 各开一个 长方形的信号槽, 通过该信号槽, 实现信号底板 2 和天线面板 1 的信号耦合 ; 控制双面电路 板 4 在信号屏蔽铝壳 3 的后面, 该控制板上设置有电源。

4、输入电路、 信号输出电路、 微波感应 信号放大、 信号处理电路, 通过焊接电路板边角上的四组定位直针, 实现与天线面板 1 和微 波信号底板 2 的电路连接 ; 该微波感应模块使用 3.7-24V 直流电源工作, 当有移动的人体、 物体进入微波感应模块探测范围内, 微波感应模块输出感应控制信号。 2. 根据权利要求 1 所述的微波感应模块, 其特征在于 : 天线面板 1 的微波信号发射天 线和感应信号接收天线, 在双面电路板的顶层铜箔线路上 ; 两组对称的长方形天线在电路 板中间位置 ; 2 块长条状微波信号导引端在电路板正中心的左右两端 ; 该板底层中间部分 没有线路铜箔。 3. 根据权利要。

5、求 1 所述的微波感应模块, 其特征在于 : 微波信号底板 2 的双面电路板 的顶层中间部分, 是整块的镀金的接地铜箔线路 ; 在顶层线路铜箔上开两个长方形信号槽, 且对应在底层线路 “H” 字状的垂直正中心 ; 底层的微波线路在信号屏蔽铝壳内 ; 该板位置 于天线面板 1 的背面。 4. 根据权利要求 3 所述的微波感应模块, 其特征在于 : 微带线 “H” 字形状微波信号发 射端, 在电路板垂直正中心右边 ; 天线感应信号接收端, 在电路板垂直正中心左边 ; 微波发 射信号产生单元在线路板左上方 ; 微波感应信号接收混频、 检波单元在线路板左下方。 5. 根据权利要求 1 所述的微波感应模。

6、块, 其特征在于 : 信号屏蔽铝壳 3 的外形尺寸为 35mm*25mm*9mm ; 一个 2.6mm*0.8mm 长方形定位凸块, 位置于铝壳底面左边脚上 ; 铝壳顶面 的左上方有一个直径为4mm的微波信号调整螺丝 ; 四个固定爪脚, 位置于前面2块电路板的 定位缺口处。 6. 根据权利要求 1 所述的微波感应模块, 其特征在于 : 在控制双面电路板 4 上面, 微波 感应信号处理、 控制电路在电路板的正中心 ; 电源输入和信号输出端在线路板正中心的下 方 ; 三个安装定位螺丝孔在位置于线路板上下边缘处 ; 右面是感应信号放大电路 ; 左面是 电源电路 ; 一个钽电容在线路板的右上角。 7.。

7、 根据权利要求 6 所述的微波感应模块, 其特征在于 : 垂直正中心偏上方是光敏检测 ; 垂直正中心上方左边是时间控制电路, 右边是感应灵敏度控制电路。 8.根据权利要求6所述的微波感应模块, 其特征在于 : 定位直针右上角是微波电路板2 的电源正极, 左上角和左下角是负极, 右下角是微波感应信号输入端。 9. 根据权利要求 1 所述的微波感应模块, 其特征在于 : 天线面板 1、 微波信号底板 2 和 信号控制电路板 4 的外形尺寸为 35mm*30mm 双面玻纤电路板 ; 三块电路板边角各有四组定 位直针, 三块电路板通过定位直针焊接相连。 10. 根据权利要求 4 所述的微波感应模块, 。

8、其特征在于 : 微波信号底板 2 的底层线 路为微带线结构 ; 微波介质振荡器 DRO 和 HJ-FET 场效应管, 产生微波发射信号, 频率为 9.2-10.699Ghz ; 肖特基微波管实现混频、 检波 ; 移动感应输出的是 1-1300Hz 低频多普勒信 号。 权 利 要 求 书 CN 104297806 A 2 1/5 页 3 微波感应模块 技术领域 0001 本发明涉及对移动人体、 物体的微波感应技术, 尤其涉及微波感应模块。 背景技术 0002 目前, 用于探测移动人体、 物体感应的感应模块, 主要用于自动化和安防感应控制 领域, 这类模块是一种由电路板和相关电子元器件组成的电路模。

9、组, 该类模块体积小, 使用 简单, 工作可靠性高, 使用直流电源工作, 是一种类标准型的电子元器件和相应的电路组 合, 可作为一种独立的电子元器件, 直接用于产品。 0003 用于检测人体或物体移动的感应产品, 有热释电红外线感应模块和超声波感应模 块等。热释电感应模块对移动人体产生感应信号输出, 在室内常温下, 感应控制可以满足 使用要求, 但当环境中有热源或敏感的光源干扰时 热释电感应模块可靠性会降低, 甚至不 能工作, 此模块多由于室内人体安防控制, 对于工业控制和室外感应控制, 不适宜采用。超 声波感应模块具有较高的感应灵敏度和较宽的环境温度使用范围, 可以使用在室内外环境 下, 此。

10、类模块的工作频率只有 40Khz 左右, 当工作环境中有较强的射频信号干扰时, 超声波 感应模块的可靠性也会降低。因此, 这两种感应模块的应用范围有一定的局限性。 发明内容 0004 本发明目的是提供一种微波感应模块, 该模块可在 -20 -70的温度下工作, 模块工作频率为 9.2-10.699Ghz, 较高的工作频率, 对于环境中的射频信号、 热源和光源等, 具有较强的抗干扰能力, 可替代热释电红外线感应模块和超声波感应模块, 可用于室内外 环境中, 实现移动人体、 物体感应探测。 0005 为达到上述发明目的, 本发明提出以下的技术方案 : 一种微波感应模块, 是具有移动人体、 物体感应。

11、功能的微波电路模组, 其特征在于 : 天 线面板 1 和微波信号底板 2, 各为两块独立的双面电路板, 由一个信号屏蔽铝壳 3 的四个爪 脚, 上下叠压在一起, 固定在屏蔽铝壳前面 ; 在信号底板 2 底层线路上, 有一组左右对称的 微带线信号端, 结构为 “H” 字形状, 在 “H” 字的中心、 垂直正上方的顶层线路上, 各开一个长 方形的信号槽, 通过该信号槽, 实现信号底板 2 和天线面板 1 的信号耦合 ; 控制双面电路板 4 在信号屏蔽铝壳 3 的后面, 该控制板上设置有电源输入电路、 信号输出电路、 微波感应信 号放大、 信号处理电路, 通过焊接电路板边角上的四组定位直针, 实现与。

12、天线面板 1 和微波 信号底板 2 的电路连接 ; 该微波感应模块使用 3.7-24V 直流电源工作, 当有移动的人体、 物 体进入微波感应模块探测范围内, 微波感应模块输出感应控制信号。 0006 优选地, 所述的天线面板 1 的微波信号发射天线和感应信号接收天线, 在双面电 路板的顶层铜箔线路上 ; 两组对称的长方形天线在电路板中间位置 ; 2 块长条状微波信号 导引端在电路板正中心的左右两端 ; 该板底层中间部分没有线路铜箔。 0007 优选地, 所述的微波信号底板 2 的双面电路板的顶层中间部分, 是整块的镀金的 接地铜箔线路 ; 在顶层线路铜箔上开两个长方形信号槽, 且对应在底层线路。

13、 “H” 字状的垂 说 明 书 CN 104297806 A 3 2/5 页 4 直正中心 ; 底层的微波线路在信号屏蔽铝壳内 ; 该板位置于天线面板 1 的背面。 0008 优选地, 所述的微带线 “H” 字形状微波信号发射端, 在电路板垂直正中心右边 ; 天 线感应信号接收端, 在电路板垂直正中心左边 ; 微波发射信号产生单元在线路板左上方 ; 微波感应信号接收混频、 检波单元在线路板左下方。 0009 优选地, 所述的信号屏蔽铝壳 3 的外形尺寸为 35mm*25mm*9mm ; 一个 2.6mm*0.8mm 长方形定位凸块, 位置于铝壳底面左边脚上 ; 铝壳顶面的左上方有一个直径为 4。

14、mm 的微波 信号调整螺丝 ; 四个固定爪脚, 位置于前面 2 块电路板的定位缺口处。 0010 优选地, 所述的在控制双面电路板 4 上面, 微波感应信号处理、 控制电路在电路板 的正中心 ; 电源输入和信号输出端在线路板正中心的下方 ; 三个安装定位螺丝孔在位置于 线路板上下边缘处 ; 右面是感应信号放大电路 ; 左面是电源电路 ; 一个钽电容在线路板的 右上角。 0011 优选地, 所述的垂直正中心偏上方是光敏检测 ; 垂直正中心上方左边是时间控制 电路, 右边是感应灵敏度控制电路。 0012 优选地, 所述的定位直针右上角是微波电路板 2 的电源正极, 左上角和左下角是 负极, 右下角。

15、是微波感应信号输入端。 0013 优选地, 所述的天线面板 1、 微波信号底板 2 和信号控制电路板 4 的外形尺寸为 35mm*30mm 双面玻纤电路板 ; 三块电路板边角各有四组定位直针, 三块电路板通过定位直 针焊接相连。 0014 优选地, 所述的微波信号底板2的底层线路为微带线结构 ; 微波介质振荡器DRO和 HJ-FET 场效应管, 产生微波发射信号, 频率为 9.2-10.699Ghz ; 肖特基微波管实现混频、 检 波 ; 移动感应输出的是 1-1300Hz 低频多普勒信号。 0015 从以上技术方案可以看出, 本发明是将天线面板 1 和信号底板 2, 由信号屏蔽铝 壳 3 叠。

16、压在一起, 并通过电路板边角的四组直针焊接, 与控制电路板 4 连接, 组成一种具有 移动人体或移动物体的微波感应探测模块, 电路板上设置有微波器件和相应的其它电子元 件, 该微波感应模块使用 3.7-24V 直流电源工作, 当有移动的人体、 物体进入微波感应模块 探测范围内, 微波感应模块输出感应控制信号。 模块功耗小于2.5mA, 可广泛由于人体、 物体 感应设备, 人体感应节能灯具, 移动物体感应自动录像设备等。 附图说明 0016 图 1 为本发明微波感应模块天线面板 1 的基本框图。 0017 图 2 为本发明微波感应模块信号底板 2 的基本框图。 0018 图 3 为本发明微波感应。

17、模块信号屏蔽铝壳 3 的外形结构框图。 0019 图 4 为本发明控制双面电路板 4 电路板的外形结构和元器件位置图。 0020 图 5 为本发明微波感应模块的电路工作原理控制框图。 具体实施方式 0021 下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细描述。 0022 如图 1- 图 4 所示, 本发明中的微波感应模块, 天线面板 1 和微波信号底板 2, 各为两块独立的双面电路板, 外形尺寸为 35mm*30mm, 信号屏蔽铝壳 3 外形尺寸为 说 明 书 CN 104297806 A 4 3/5 页 5 35mm*25mm*9mm, 信号屏蔽铝壳 3-3 的四个固定爪脚, 对于在线路板 。

18、1-3 和 2-3 的位置, 通过 工装模具, 将固定爪脚压弯成垂直 90 度, 使两块线路板上下叠压在一起, 紧紧的固定在铝 壳前面, 铝壳底面左边脚上, 有一个 2.6mm*0.8mm 长方形定位凸块 3-7, 插入线路板 1-7 和 2-7 中, 使两块电路板压合后精确定位, 以保障该微波感应模块的两块电路板, 具有更好的 信号传输特性。天线面板 1-4 和信号底板 2-4 是信号连接直针焊盘位置。 0023 压合后的天线面板, 顶层上的微波信号导引端 1-1 和 1-6, 垂直对应在信号底板 2 的顶层的长方形的信号槽 2-1-1 和 2-1-6 位置, 同时对应在底层线板结构为 “H。

19、” 字形微带 线信号端 2-1 和 2-6 的垂直正中心位置。 0024 信号底板 2-2 产生的微波发射信号, 通过 2-5 信号耦合电路, 输入到右面的 “H” 字 形微带线信号发射端 2-6, 透过顶层线路上开有的长方形的信号槽 2-6-1, 将微波发射信号 耦合到天线面板 1 的信号导引端 1-6 上, 通过发射天线 1-5 发射微波信号。 0025 当有移动的人体或物体进入微波感应模块探测内, 天线面板 1 的接收天线 1-2 将 微波移动感应信号, 由信号导引端 1-1 通过信号底板 2 的长方形、 接收感应信号槽 2-1-2, 耦合到左边的 “H” 字形微带线信号接收端 2-1 。

20、上, 进入微波混频单元 2-7, 检波后的信号差 频, 为 1-1300Hz 低频多普勒信号, 由电路板右下角的定位直针口 2-4 输出。 0026 在信号屏蔽铝壳 3 的后面, 通过焊接的定位直针 4-4, 连接到控制双面电路板 4, 3.7-24V直流电源由电源输入口4-3, 到微波模块稳压电路4-2, 以提供给该模块约2.5mA工 作电源。线路板右上角的 4-4 直针口给信号底板 2 提供可控制的电源, 1-1300Hz 低频多普 勒感应信号, 由电路板的右下角的4-4口, 输入到微波感应信号放大器4-6。 信号处理、 控制 电路为 4-1, 外接有光敏检测 4-9、 时间控制电路 4-。

21、8, 感应灵敏度控制电路 4-10, 这三种功 能开放给使用者, 以设置感应模块的工作状态。线路板的右上角的钽电容 4-7, 可有效的滤 除该模块工作时的脉冲干扰。电路板上的 4-5 为模块安装固定孔, 可通过焊接或锁螺丝固 定在应用者的产品上面。通过设置模块的工作状态, 给微波模块加电后, 当有移动的人体、 物体进入微波感应模块探测内, 微波感应模块的感应控制信号由 4-3 接口输出。 0027 天线面板1的微波信号发射天线1-5和感应信号接收天线1-2, 在双面电路板的顶 层铜箔线路上, 两组对称的长方形天线在电路板中间位置, 这样可以实现微波模块的正前 方感应, 而背面和侧面感应信号被衰。

22、减, 提高了模块的工作可靠性。将 2 块长条状微波信号 端 1-1 和 1-6 在电路板正中心的左右两端, 板底层中间部分没有线路铜箔, 可使微波信号, 通过长方形的信号槽 2-6-1 和 2-1-1 有效的耦合。 0028 微波信号底板 2 的双面电路板的顶层中间部分, 是整块的镀金的接地铜箔线路, 在顶层线路铜箔上开两个长方形信号槽 2-6-1 和 2-1-1, 且对应在底层线路 “H” 字状 2-6 和 2-1 的垂直正中心, 使微波发射和感应信号只有通过信号槽耦合到面板天线上, 信号便于控 制。为防止微波信号外泄干扰, 将底层的微波线路在信号屏蔽铝壳内。 0029 在微波信号屏蔽铝壳内。

23、, 将微带线 “H” 字形状微波信号发射端 2-6, 设置在电路板 垂直正中心右边。 天线感应信号接收端2-1, 设置在电路板垂直正中心左边。 微波发射信号 产生单元 2-2 在线路板左上方。微波感应接收混频、 检波单元 2-7 在线路板左下方, 这样排 列的目的是让微波电路具有更高的可靠性。 0030 信号屏蔽铝壳3的外形尺寸为35mm*25mm*9mm, 一个2.6mm*0.8mm长方形定位凸块 3-7, 位置于铝壳底面左边脚上, 四个固定爪脚 3-3, 位置于前面 2 块电路板的定位缺口 1-3 说 明 书 CN 104297806 A 5 4/5 页 6 和 2-3 处, 使天线面板 。

24、1 和信号底板 2 能更精确叠压定位, 以保证微波信号传输效率。铝壳 顶面的左上方有一个直径为 4mm 的微波信号调整螺丝 3-2, 通过调整该螺丝, 可以 , 使微波 发射信号频率在 9.2-10.699Ghz 之间改变。 0031 天线面板 1 和信号底板 2, 通过电路板边角的 4 组定位直针, 连接到控制双面电路 板4上面, 为使该微波模块可靠工作, 将微波感应信号处理电路4-1设置在电路板的正中心 位置 ; 电源输入和信号输出端 4-3 在线路板正中心的下方位置。三个安装定位螺丝孔 4-5 设置在线路板上下边缘处, 便于安装操作, 同时将感应信号放大电路 4-6 设置在电路板右 面面。

25、, 电源电路 4-2 在电路板左面。为使微波感应模块可靠工作, 将一个钽电容 4-7 设置在 线路板的右上角, 以滤除模块工作是产生的脉冲干扰。 0032 在控制电路板 4 上面, 设置有光敏检测元件 4-9, 位置于电路板的垂直正中心偏上 方, 使用者可以通过该处设置, 控制该感应模块的明暗光线环境下工作。 垂直正中心上方左 边的时间控制电路 4-8, 可设置该模块的控制信号触发方式和感应信号输出时间, 右边是感 应灵敏度控制电路 4-10, 可设置该模块的感应距离在 0.3-15 米的范围内感应。 0033 控制双面板 4 的四组定位直针 4-4, 右上角是微波电路板 2 的电源正极, 左。

26、上角和 左下角是负极, 为该模块的微波信号板 2 提供控制电源。右下角的微波感应信号输入端, 将 信号输入到信号放大、 处理电路中, 实现移动人体、 物体感应控制。 0034 天线面板1、 微波信号底板2和信号控制电路板4的外形尺寸为35mm*30mm双面玻 纤电路板, 较小的外形尺寸便于安装使用, 焊接电路板边角有四组定位直针, 实现 3 块电路 板的控制电源输入和感应信号输出的电路连接。 0035 微波感应模块的控制电路工作原理如图 1- 图 5 所示 : 3.7-24V 直流电源, 通过电源输入口 4-3 输入到微波感应模块的控制电路板 4 上, 4-1 输出控制电源通过连接直针口 4-。

27、4 提供给信号底板 2 的 2-4, 微波震荡电路 2-2 产生的微 波发射信号, 通过 2-5 电路, 输入到右面的 “H” 字形微带线信号发射端 2-6 上面, 该发射信 号通过顶层线路上的长方形的信号槽 2-6-1, 耦合到面板天线 1 的信号导引端 1-6 上, 发射 天线 1-5 将频率为 9.2-10.699Ghz 的微波信号发射到检测空间中。 0036 当有移动的人体或物体在微波感应模块的检测范围内, 天线面板 1 的接收天线 1-2 由微波信号导引端 1-1, 通过信号底板 2 的长方形的信号槽 2-1-1, 耦合到 “H” 字形微带 线信号端 2-1 上, 进入微波感应信号接。

28、收混频、 检波单元 2-7, 检波后差频为 1-1300Hz 的低 频多普勒信号, 由电路板右下角的定位直针口 2-4 输出到控制电路板 4 的 4-4 接口上。由 信号电路 4-6 放大后, 提供给控制电路 4-1, 并通过 4-3 输出微波感应控制信号。 0037 在控制电路板 4 上, 设置有光敏检测元件 4-9, 外接接光敏电阻器件, 可以抑制白 天触发或设置在光线比较阴暗的环境下工作。 模块正常工作时, 当有物体、 人体在该模块的 探测范围内移动, 模块输出感应控制信号。 该模块正常触发输出后, 在设定的触发方式时间 内, 不能因为光线的改变而中断控制信号输出, 直至输出控制信号关闭。

29、, 光敏检测元件 4-9 才起控制作用。当光敏器件启控时, 模块停止工作, 但当模块有感应信号输出时, 光敏检测 元件4-9单元功能被自动解除, 只有在该模块输出控制信号关闭后, 光敏检测元件4-9的单 元功能, 才被再次启用。 0038 时间控制电路 4-8, 可设置该模块输出的感应控制信号为单次触发或重复触发, 并 将输出控制时间设置在 3-30 秒内。感应灵敏度控制电路 4-10, 通过焊接短路口, 可设置 说 明 书 CN 104297806 A 6 5/5 页 7 该模块的感应距离在 0.3-15 米的范围内感应。时间控制电路 4-8 和感应灵敏度控制电路 4-10, 在控制电路板4。

30、的底层线路板上, 采用2.54mm标准接口方式开放给使用者, 可直接短 路焊接电路板或外接编码器件, 完成微波感应模块的工作模式设定。该微波感应模块未经 设定的默认工作模式为 : 1 输出的感应控制信号为单次触发 ; 2 输出的感应控制信号时间为 3 秒 ; 探测感应距离为 0.3 米。 0039 本发明微波感应模块具有特点 : 1 采用 3 块外形尺寸相同的双面电路板组成电路模组, 成品模块外形尺寸为 35mm*25mm*12mm,。 0040 2, 低功耗、 宽电源 : 模块功耗小于 2.5mA, 使用 3.7-24V 直流电源工作。 0041 3 使用简单 : 电源 +、 电源 - 和信。

31、号输出三条引线, 采用标准 100mil 接口从控制线 路板 4 的垂直中心的正下方输入电源和输出感应控制信号, 安装固定螺栓孔在线路板上下 边缘, 便于操作。 0042 4 面板 1 的天线阵列, 集中于顶层线路的正中心位置, 具有更高的微波信号感应灵 敏度。 0043 5 信号底板 2“H” 字形状微波结构, 通过顶层线路的长方形信号槽耦合信号, 使微 波信号能精确控制。 0044 6 控制电路板 4 的顶层线路上, 设置有电路元器件, 并且位于信号屏蔽铝壳的背 面, 使该板上的电路元件位置处于半屏蔽状态, 可有效排除外界信号的干扰。 0045 本发明是一种具有移动人体、 物体感应功能的微。

32、波电路模组, 通过焊接天线面板 1、 微波信号底板2和控制双面电路板4边角的四组定位直针, 将三块电路板连接在一起, 在 信号底板 2 底层线路上, 由一组左右对称、 结构为 “H” 字形状的微带线信号端, 通过顶层线 路开设的长方形的信号槽, 实现与天线面板 1 之间的微波信号相互耦合。控制控制电路板 4 板上设置有电源输入电路、 信号输出电路、 微波感应信号放大、 信号处理电路等, 实现对该 微波感应电路模组的控制, 该模块使用3.7-24V直流电源工作, 功耗小于2.5mA。 当有人体、 物体进入微波感应模块探测范围内移动, 微波感应模块输出感应控制信号。 0046 以上内容是结合具体的优选实施方式, 对本发明所做的进一步详细说明, 但并不 能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是, 对于本领域的普通技术人员来 说, 在不脱离本发明构思的前提下, 还可以做出若干变形和改进, 这些都属于本发明的保护 范围。因此, 本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。 说 明 书 CN 104297806 A 7 1/3 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 104297806 A 8 2/3 页 9 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 104297806 A 9 3/3 页 10 图 5 说 明 书 附 图 CN 104297806 A 10 。

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