[发明专利]针式天线微波传感器

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种微波传感器。

【背景技术】

平面微带介质谐振传感器，又称多普勒微波传感器或多普勒雷达，应用多普勒原理探测移动物体。目前，德国、英国、以色列和新加坡所生产的10.525G频率的多普勒雷达，采用平面天线用于发射微波和接收反射波。平面天线在实际应用于某些领域有着不可逾越的技术盲点，如图1所示，其微波垂直面3dB波束宽度在40度～45度之间；如图示2所示，微波水平面3dB波束宽度在83度～86度之间。

如果多普勒雷达吸顶安装，其投射下来的感应面呈不规则的椭圆形。在自动控制方面，大多数要求感应面为圆形，这样每个方向的感应距离一致。特别是吸顶型自动灯控的应用，对微波感应区域的对称性(近似圆形)要求更加明显。

虽然自动灯控有红外感应和声感应技术在控制上的应用，但两者都会受外界因素的影响，比如温度会对红外感应产生影响，外界温度在24度以上时，红外感应会很迟钝，当外界环境温度达到30度以上时甚至不感应。雷声等其他外界声音会让声感应产生误报。而微波则不受这些外界温度和声音等因素的影响，因而在自动灯控制方面，应用微波技术是一种较好的选择。

尽管微波传感器已应用于安防领域，但用于灯控时会遇到微波覆盖区域和电磁干扰等技术难题。经检索发现，在世界范围内，只有德国施特朗公司和韩国东南公司拥有微波感应灯技术和产品。由于技术垄断，使得德国施特朗公司的微波感应灯在中国的单价高达2000～4000元人民币。德国施特朗公司的微波感应灯采用的是5.8GMHz频率的微波感应器，天线有两种方式，一是平面方形，一是单针式。都采取即发射又接收的工作方式。德国施特朗产品存在的缺点和不足是，5.8GMHz频率仍然具有穿透性，微波会透过墙壁泄漏，使室外靠近墙壁的移动人体被室内的微波感应器探测到而误启控制开关。发射与接收合一的天线方式，使得微波效率很低，灵敏度下降，最重要的是当吸顶安装灯具时，投射下来的感应区域不是圆形，呈不规则形状。在实际应用中，就会产生从不同的方向，自动灯被触发开启的距离会很不相同。

韩国东南公司采用的是10.525GMHz频率的微波传感器，用双平面方形天线，一个接收一个发射。但仍然存在感应灵敏度低、波形覆盖不规则的缺陷。如图3、图4所示，平面天线因相互极化而产生的微波覆盖区域的变形为近似椭圆的枫叶型。

综上所述，现有适用于自动灯控制的微波传感器在应用方面的不足和缺陷，主要表现在：信号微弱，灵敏度不够；波形覆盖极不规则；5.8G频率或更低频率的微波传感器具有穿透性，微波泄漏产生误动作。

【发明内容】

本发明的主要目的是：克服上述现有技术中的不足之处，提供一种检测结果更为准确可靠的针式天线微波传感器。

为实现上述目的，本发明提出一种针式天线微波传感器，包括针式天线和微波收发模块；所述针式天线包括一用于微波发射的针式发射天线，和一用于微波接收的针式接收天线。

9.上述的针式天线微波传感器，所述针式天线的长度为6.5mm～7.3mm，且所述针式发射天线与针式接收天线的长度相等。或所述针式接收天线的长度为6.5mm～7.3mm。

同时，本发明提出了一种针式天线微波传感器，包括针式天线、壳体和电路板，所述针式天线包括一用于微波发射的针式发射天线，和一用于微波接收的针式接收天线，二者并列安装于壳体上。

上述的针式天线微波传感器，所述针式天线的长度为6.5mm～7.3mm，且所述针式发射天线与针式接收天线的长度相等。

或所述针式接收天线的长度为6.5mm～7.3mm。

上述的针式天线微波传感器，所述微波收发模块的工作效率选用10.525GMHz。

由于采用了以上的方案，本发明的微波传感器具有两根针式天线，其一用于发射微波，其一为接收微波，收发信号极化为近似圆形的粗十字架形状；从而避免了平面天线因相互极化而产生的微波覆盖区域的变形为近似椭圆的枫叶型；所以本发明的针式天线微波传感器用于吸顶安装时，投射下来的微波覆盖区域为近似圆形，从而使每个方向的感应距离大致一致，从而可以应用于更多以前无法应用的领域；特别是如自动灯等应用领域。

本发明的方案，突破了现有技术中的习惯解决方案，将兼具发射和接收功能的一针式天线，替换为发射和接收各具一天线，看似将简单问题复杂化，事实上克服了本领域的技术偏见，带来意想不到的技术效果。

本发明中，工作效率采用10.525G，频率穿透性弱，不易泄漏，所以不会产生非感应区域的人体位移而误报。