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无为,雷达(微波)感应天线规划,书包

2019-04-14 22:19:50 投稿作者:admin 围观人数:164 评论人数:0次
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一、 原理简介: 

1. 主要功用与原理:如上图所示,上图是雷达感应开关模块的感应板的电路原理图,由集电极外PCB两层铜箔间的电容、三极管内阻、寄生电容等构成RC震动电路,该震动多维元素片电路震动发生高频信号,经过三极管扩大,再经过环绕PCB三边的天线发射出去。发射的2.4-3.2GHz的微波信号假如遇到移动物体,则反射波相对发射波就会有相位改动,回型天线接纳到反射信号,反射波与发射信号的相位移频就会以3-20MHz左右的低频输出(P4),该信号再由后级运放扩大,驱动继电器,然后由继电器操控灯火。别的,中心也能够加上光敏二极管检测昼夜光线,作为夜间条件下操控输出的前提条件。 

2. 发射频率:RC振荡电路的频率f=1/2RC,公式中的R是原理图中stroking三极管的输入阻抗,C是PCB上三极管集电极基极引线正反面铜箔之间的电容以及三极管寄生电容组成的总电容。该电容量公式为C=S/d,式中为介质(在这儿便是指的PCB板材的介电常数),S为PCB极板面积,d为极板间隔也便是PCB厚度。 

3. 接纳:经过回型天线接纳反射回来的雷达波,假如发射与接纳波之间有相位移频,则输出低频信号P4。 

4. 发射避开公共频段又不能过高:由于3G和4G手机信号和WIFI信号的频率范围在1.8-2.4GHz,模块的作业频率尽或许避开这个频段,防止彼此搅扰。一般的发射频率2.5GHz左右最佳,频率过高,则高频三极管增益下降,感应间隔近。发射频率同天线部分PCB线路板尺度巨细、厚度、布线、三极管输入阻抗与电容等有西瓜英语关。 

5. 发射频率与发射信号强度:假如有频谱仪测验发射天线端的发射信号,能够测验到发射频点及其发射信号起伏。发射信号强度越大,感应间隔越远。可是,高频三极管来说,跟着频率的添加,其增益逐步下降,发射的信号强度也就下降。别的,同一个频率,三极管的特征频率fT越大,其高频增益就越高,感应间隔也就越远,所以,最好规划调整PCB,将频点做到2.4GHz。&n无为,雷达(微波)感应天线规划,书包bsp;

6. 接纳活络度:相同频率,高频三极管对高频信号的fT越大,高频增益越高,接纳的移频信号输出起伏越大,感应活络度就越高,感应间隔就越远。恰当调整后级运放的扩大倍数也能够调整感应间隔,可是,假如单纯的进步后级运放的倍数凉拌牛肉,尽管感应较远间隔,但会将小起伏的其它搅扰信号也扩大输出,构成误报。 

影响感应间隔的几个要素:A .发射天线板的尺度,该尺度越大,天线越长,则感应间隔越远。B .高频三极管的特征频率越高,其高频增益越大,感应间隔也就越远。C.后级运放的扩大倍数恰当的高,其对输出的移频信号扩大的起伏大。D.发射频率最好在标准规范的2.4GHz。高频三极管的增益会跟着频率的增大而下降下降,频点太高,发射信号功率下降、接纳活络度也下降。 

假如调试妥当,运用9GHz的高频三极管的,天线板尺度在20*30mm左右时,感应间隔会在3-5米。天线尺度在30*40mm左右,感应间隔会到8-10米。天线尺度到40*50mm最远感应间隔会到达20米左右。假如你想在此基础上下降感应间隔,能够调整下降后边扩大板上的运算扩大器的增益,或许改动输入的驱动电平,来满意不同感应间隔的要求。&nb无为,雷达(微波)感应天线规划,书包sp;

7. 发射天线:环绕天线板3边,用于将本振频率信号发射出去,天线板尺度越大,该天线越长,则发射信号越强,发射间隔越远,感应间隔也就越远,可是,这个发射天线又不能构成四边闭环。天线对电源之间的4个电容主要是对与发射频率相同、从电源串扰进来的其它模块的信号与WIF无为,雷达(微波)感应天线规划,书包I信号屏蔽滤波,假如呈现串扰,请调整电容容量或许数量,使得滤波频点同本板发射频率相同。 

8. 感应信号扩大灯火操控:原理图中,经过P4输出感应信号SING OUT到后边的扩大乌镇在哪电路,将该信号经过运放扩大,再去操控光源。为了防止被搅扰误报,主张在后级扩大电路中选用带有运放功用的CPU,植入信号判别程序,然后将其它非感应爱情睡醒了信号滤除并参加不同状况的灯火操控,进步抗搅扰才能。 

9. 回型天线:发射极外的回型天线接纳反射信号,为了使反射信号有用穿过回型天线,回型天线后边不敷设覆铜板。别的,回型天线只需要一个正弦波形就能够。还能够经过恰当加宽回型天线线宽、加大波形起伏,而且在线上布满过孔来进步感应信号强度和活络度(留意:PCB三边和回型天线上的过孔一定要满镀锡或许镀化学金,以加强发射接纳信号的强度)。 

10. 基极外去耦合铜箔天线:基极B外那个长方形天线(基极与R3之间的矩形铜箔天线)用作与其反面的PCB覆铜板构成的电容退耦合。该去耦尺度太小,则退耦没做好,感应间隔很差并不安稳,假如尺度过大,又会继续输出感雨果奖应信号,一般24*33mm的天prepare线板的去耦合天线尺度在3*8mm,假如天线尺度大于或许小于24*33mm,则华夏银行信用卡该去耦天线同份额添加或许缩小面积。这个去耦天线的形状还与感应方向性(水平仍是笔直)有联系,规划生长条形状,则是笔直于PCB板的感应间隔近,水平于PCB方向的感应间隔远爸爸不要。假如想水平与笔直的感应间隔持平,则能够规划成方形的,可是面积不要变。 

11. 发射极引出的线条要恰当宽长一些,这个线条以及基极外去耦合铜箔与反面铜箔之间的电容,是发射振荡电路的电容,电容巨细调整,也会调整发射频点。 

留意以下要害选型参数: 

12. 高频三极管:最好选用特征频率f T为9GHz以上的高频三鬼压床的科学解说极管,f T越高,其在高频微波频段的高频增益就越高,详细到运用中,f T越高,其发射信号起伏就越强、接纳感应弱小微波信号越活络,感应的间隔就越远BFS520-SOT323-N2t与PRF947-SOT323-7N是9GHz的高频三极管,BFR370F、BFR360F、BFG340F是f T为12GHz的高频三极管。别的,尽或许的选用SOT323封装的芯片。由于SOT323同SOT23比较较,SOT323封装的芯片固定在引线结构的反面(见右图),能够屏蔽正面过来的搅扰波。而且,在PCB布线时,在高频三极管的反面要敷设覆铜板,挡住反面进来的反射波,进步三极管的抗搅扰才能。 

13. 下雨受潮报警:该产品发射的是厘米波,波长较短,任何微波雷达在下雨时都简略被雨折射反射,所以,下雨时,检测信号有或许有输出。别的,PCB受潮也会构成板材的介电常数改动,板间电容改动,发射频点改动,因此PCB正反面要涂油防潮。 

14. PCB板材:最好选用高频板材的介电常数恰当安稳的一般板材(高频板材本钱价格太高),开端做试验投板时,最好多选用厚度禁片排行1.2mm、1.0mm的板材,然后或许得到不同散布电容的PCB,也会得到不同的发射频率和感应间隔,终究从中选用最佳的。张丽别的,PCB板材要用品质因数高,而且一定要安稳(不然频率漂移并逐步感应间隔近)。 

二、 调试主张: 

1. 发射频率过低(低于2.4GHz以下的话,抗搅扰才能就差,反射才能差,感应间隔会时远时近,发生误报。请调理发射信号震动电路集电极与基极外铜箔面积和接纳信号电路或许PCB的板材厚度,改动发射频率。(用3GHz以上的频谱仪能够直观的测验发射接纳信号的频谱与起伏)。 

2. 感应间隔近:发射天线太短、线宽太窄、过孔没有金属化,接纳天线尺度小,其相应的发射信号强度和接纳活络度就低,感应间隔就近。 

3. 振荡电路中的三角函数诱导公式阻容器材的均匀性、一致性、温度安稳性要好一些,主张运用优质温飘小的精细电阻、电容。 

4. 孙一明一点也不感应:盛宠娇妻酒安A.或许是你的振荡电路没有起振,调整发射频率震动电路,满意起振条件。B.或许是高频三极管的f T太低,对高频信号的扩大增益太小,至无为,雷达(微波)感应天线规划,书包少要运用f T大于9GHz的高频三极管。C.天线板尺度太小,天线太短,发射信号太弱。D.三极管的偏置电路有问题,进入截止区或许饱满区。 

5. 彼此串扰:直流的电源对微波波段的滤波欠好,构成其它信号源以及间隔近的模块之间的微波信号经过电源串进来,发生周围杂波的搅扰,会误感应而继续亮灯、感应间隔近。不要用整流二极管简略整流供电,而要选用电源稳压器芯片稳压后供电,而且要调整四个滤波电容对外来同本板发射频点相同的高频信号滤波。 

6. 后级运放扩大:咱们大多运用的之前红外声光控开关上的运放BISS0001。 

最好运用带有运放的单片机,并在单片机里边植入对感应信号判别的程序, 

这样,就会判别去除串扰杂波信号和非感应信号,还能经过感应信号起伏改动来判别人体与轿车是由远及近再由近到远,仍是由远及近到灯下不走,这样能够更无为,雷达(微波)感应天线规划,书包人性化的延时操控灯火。 

7. 3.3V供电:运用3.3V供电,就要将高频三极管的偏置做调整,进步基极与集电极的偏置压降,以尽或许进步高频三极管的作业点,狼道防止由于电压下降而构成的发射功率下降。 

咱们运用的原理图都相同,做出来的产品的感应间隔却不同,原因便是:PCB的布线发生的散布参数、元器材板材的选用、电源滤波、PCB尺度、厚度等要素对产品的影响非常大。

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作者:liujianxiangni 

来历:CSDN 

原文:https://blog.c曹得旺sdn.net/liu红蜘蛛jianxiangni/article/details/82151815 


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