一種基於都卜勒效應的微波探測器的製造方法
2023-12-02 04:49:21 2
一種基於都卜勒效應的微波探測器的製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基於都卜勒效應的微波探測器，與現有技術相比解決了探測信號易被幹擾、可靠性低的缺陷。本實用新型主控晶片的型號為STM8L151F3U6ATR，放大器的型號為LM324，主控晶片的PB1埠與PWM電源管理電路的控制埠相連，PWM電源管理電路的信號輸出端與10.5GHz微波振蕩器的信號輸入端相連，10.5GHz微波振蕩器的信號輸出端分別與發射天線和混頻器的信號輸入端相連，接收天線的信號輸出端與混頻器相連，混頻器的信號輸出端依次通過檢波器、濾波器、放大器和比較器與主控晶片的PB0埠相連。本實用新型可以低功耗、低成本、抗射頻幹擾能力強的對運動物體進行探測。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及微波探測【技術領域】，具體來說是一種基於都卜勒效應的微波探測 器。 -種基於都卜勒效應的微波探測器
【背景技術】
[0002] 目前很多行業都使用非接觸式探測技術，所使用的探測技術手段也非常多，常用 的探測器主要是利用光、聲、磁或電容等完成相應的探測數據的獲得。其中利用光的測量距 離較遠且成本較高；利用聲的探測距離雖近但穿透力不強，同時極易受到幹擾；利用磁的 探測只適用於某些金屬物體的探測範圍；利用電容的探測雖然精度高，但是要求探測距離 太近，在實際使用過程中可用的工作環境不多。都卜勒理論是以時間為基礎的，當無線電 波在行進過程中碰到物體時該電波會被反射，反射波的頻率會隨碰到物體的移動狀態而改 變。如果無線電波碰到的物體的位置是固定的，那麼反射波的頻率和發射波的頻率應該相 等。如果物體朝著發射的方向移動，則反射回來的波會被壓縮，就是說反射波的頻率會增 力口；反之反射回波的頻率會隨之減小。都卜勒理論可以很好的實現對移動物體的探測，具有 抗射頻幹擾能力強的特點，可以實時的判斷出物體的移動方向和軌跡，那麼如何基於多普 勒理論而開發出微波探測器已經成為急需解決的技術問題。 實用新型內容
[0003] 本實用新型的目的是為了解決現有技術中探測信號易被幹擾、可靠性低的缺陷， 提供一種基於都卜勒效應的微波探測器來解決上述問題。
[0004] 為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下：
[0005] -種基於都卜勒效應的微波探測器，包括主控晶片、比較器、放大器、濾波器、檢波 器、混頻器、接收天線、發射天線、10. 5GHZ微波振蕩器和PWM電源管理電路，所述的主控芯 片的型號為STM8L151F3U6ATR，放大器的型號為LM324,主控晶片的PB1埠與PWM電源管 理電路的控制埠相連，PWM電源管理電路的信號輸出端與10. 5GHz微波振蕩器的信號輸 入端相連，10. 5GHz微波振蕩器的信號輸出端分別與發射天線和混頻器的信號輸入端相連， 接收天線的信號輸出端與混頻器相連，混頻器的信號輸出端依次通過檢波器、濾波器、放大 器和比較器與主控晶片的ΡΒ0埠相連。
[0006] 還包括wifi通信晶片，所述的wifi通信晶片與主控晶片的PA2埠和PA3埠相 連。
[0007] 還包括電源、存儲器、顯示器和報警器，所述的電源、存儲器、顯示器、報警器分別 與主控晶片相連。
[0008] 有益效果
[0009] 本實用新型的一種基於都卜勒效應的微波探測器，與現有技術相比可以低功耗、 低成本、抗射頻幹擾能力強的對運動物體進行探測。能夠完成對〇. 3-10m內的運動物體的 探測，不受溫度、溼度、光線、氣流、塵埃的幹擾和影響，並且可以根據微波的反射情況判斷 出運動物體的當前運動狀態，適用於近距離對運動物體的探測場所。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010] 圖1為本實用新型的結構示意圖
[0011] 其中，1-主控晶片、2-比較器、3-放大器、4-濾波器、5-檢波器、6-混頻器、7-接收 天線、8-發射天線、9-10. 5GHz微波振蕩器、10-PWM電源管理電路、ΙΙ-wifi通信晶片、12-報 警器、13-顯不器、14-存儲器、15-電源。
【具體實施方式】
[0012] 為使對本實用新型的結構特徵及所達成的功效有更進一步的了解與認識，用以較 佳的實施例及附圖配合詳細的說明，說明如下：
[0013] 如圖1所示，本實用新型所述的一種基於都卜勒效應的微波探測器，包括主控芯 片1、比較器2、放大器3、濾波器4、檢波器5、混頻器6、接收天線7、發射天線8、10. 5GHz微 波振蕩器9和PWM電源管理電路10,主控晶片1的型號為STM8L151F3U6ATR，放大器3的型 號為LM324。比較器2用於把放大器3的輸出信號與基準電壓進行比較後給主控晶片1進 行處理；放大器3用於對信號放大功能；濾波器4用於減少和消除諧波；檢波器5用於對混 頻器6的輸出信號進行檢波處理；混頻器6用於把發射天線8與接收天線9的信號進行混 頻；PWM電源管理電路10用於發出脈衝寬度調試信號。主控晶片1的PB1埠與PWM電源 管理電路10的控制埠相連，通過主控晶片1對PWM電源管理電路10發現控制信號，從而 打開PWM電源管理電路10。PWM電源管理電路10的信號輸出端與10. 5GHz微波振蕩器9的 信號輸入端相連，10. 5GHz微波振蕩器9的信號輸出端分別與發射天線8和混頻器6的信號 輸入端相連。通過PWM電源管理電路10對10. 5GHz微波振蕩器9產生PWM信號，10. 5GHz 微波振蕩器9產生的10. 5GHz的信號通過發射天線8發射出去。接收天線7的信號輸出端 與混頻器6相連，混頻器6的信號輸出端依次通過檢波器5、濾波器4、放大器3和比較器2 與主控晶片1的ΡΒ0埠相連。發射天線8接收天線7反彈回來的信號後，聯同10. 5GHz 微波振蕩器9發出的本振信號經過混頻器6處理，並經過檢波器5、濾波器4、放大器3進行 檢波、濾波、放大過程後，送至比較器2進行信號之間的對比。而比較的結果則再傳至主控 晶片1，從而體現出當前所探測的物體情況。
[0014] 為了保證更好的使用效果，還包括wifi通信晶片ll，wifi通信晶片11用於傳遞主 控晶片1的操控記錄和後期的日常維護。Wifi通信晶片11與主控晶片1的PA2埠和PA3 埠相連，PA2埠負責輸入工作，PA3埠負責輸出工作。還可以包括電源15、存儲器14、 顯示器12和報警器13,電源15、存儲器14、顯示器12、報警器13分別與主控晶片1相連。 存儲器14用於存儲相關配置數據信息和探測數據，顯示器12用於顯示探測結果和維護，報 警器13用於探測過程中相關信息的報警提醒，電源15則為整個裝置進行電源供應。
[0015] 在實際使用中，主控晶片1通過PB1埠給PWM電源管理電路10發送控制信號， PWM電源管理電路10按照該頻率給其內的無線模塊間歇性供電，產生一定頻率、20%-30%佔 空比的PWM信號。10. 5GHz微波振蕩器9按照該PWM頻率發射出10. 5GHz的微波信號，根據 都卜勒效應微波遇到移動物體時頻率會發生變化，實現對移動物體的探測。接收天線7接 收發射天線8發射的信號，通過型號為HSMS-8202-TRIG的混頻器6進行混頻，混頻後產生 中頻信號輸出到檢波器5,同時10. 5GHz微波振蕩器9也向混頻器6發送10. 5GHz的本振信 號。兩路信號經檢波器5檢波後輸出到濾波器4,濾波器4濾除信號中的高次諧波及信號處 理中產生的雜波後，信號的幅值很小，再通過放大器3對信號進行放大識別，信號放大後再 通過比較器2比較後輸入主控晶片1的ΡΒ0埠。如果接收天線7前面有移動的物體，那 麼此時放大後的信號會產生一系列的高電平脈衝，高電平信號與基準電壓在比較器2比較 後的信號作為中斷信號傳回主控晶片1，主控晶片1收到中斷信號後通過報警器13進行報 警，並在顯示器12中顯示出來。相關數據信息和操作記錄存入存儲器14中，以供後期通過 wifi通信晶片11對外傳輸。
[0016] 以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特徵和本實用新型的優點。本行 業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述 的只是本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下本實用新型還會有各 種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型的範圍內。本實用新型要求 的保護範圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
【權利要求】
1. 一種基於都卜勒效應的微波探測器，包括主控晶片（1)、比較器（2)、放大器（3)、濾 波器（4)、檢波器（5)、混頻器（6)、接收天線（7)、發射天線（8)、10. 5GHz微波振蕩器（9)和 PWM電源管理電路（10)，其特徵在於：所述的主控晶片（1)的型號為STM8L151F3U6ATR，放 大器（3)的型號為LM324,主控晶片（1)的PB1埠與PWM電源管理電路（10)的控制埠 相連，PWM電源管理電路（10)的信號輸出端與10. 5GHz微波振蕩器（9)的信號輸入端相連， 10. 5GHz微波振蕩器（9)的信號輸出端分別與發射天線（8)和混頻器（6)的信號輸入端相 連，接收天線（7)的信號輸出端與混頻器（6)相連，混頻器（6)的信號輸出端依次通過檢波 器（5)、濾波器（4)、放大器（3)和比較器（2)與主控晶片（1)的ΡΒ0埠相連。
2. 根據權利要求1所述的一種基於都卜勒效應的微波探測器，其特徵在於：還包括wifi 通信晶片（11)，所述的wifi通信晶片（11)與主控晶片（1)的PA2埠和PA3埠相連。
3. 根據權利要求1所述的一種基於都卜勒效應的微波探測器，其特徵在於：還包括電 源（15)、存儲器（14)、顯示器（12)和報警器（13)，所述的電源（15)、存儲器（14)、顯示器 (12)、報警器（13)分別與主控晶片（1)相連。
【文檔編號】G01S13/04GK203894408SQ201320796341
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年12月8日 優先權日:2013年12月8日
【發明者】王飛飛 申請人:安徽鈺鑫電子科技有限公司