專利名稱：一種用于自動門控制系統(tǒng)中的信號探測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于自動門控制系統(tǒng)中的信號探測裝置。
背景技術(shù)：
目前，在自動門控制系統(tǒng)中使用的信號探測裝置大多采用如下兩種 技術(shù)方案第一種是紅外探測器，利用紅外輻射特性獲取目標(biāo)信息。不 管人員是否移動，只要處于紅外探測器的掃描范圍內(nèi)，它都會感應(yīng)目標(biāo) (人體)信息，從而產(chǎn)生開啟自動門的觸發(fā)信號。該技術(shù)方案的缺點是紅 外探測的反應(yīng)速度較慢，適用于有行動遲緩的人員出入的場所，而且這 種紅外探測受環(huán)境影響比較大，如溫度、濕度、煙霧、塵埃等，長期使 用會產(chǎn)生誤動作或不動作。另外，如果自動門接受觸發(fā)信號時間過長， 控制器會認為信號輸入系統(tǒng)出現(xiàn)障礙，而且自動門如果保持開啟時間過 長，也會對電氣部件產(chǎn)生損害。由于上述缺點，目前國際上的自動門控 制系統(tǒng)中已很少采用。
另外一種是微波探測器，利用微波反射特性獲取目標(biāo)信息，同時利 用多普勒原理獲取目標(biāo)運動信息，即通過發(fā)射的微波射頻信號與接收 的運動目標(biāo)的回波信號相混頻所產(chǎn)生的差頻信號，獲取了目標(biāo)(人體)的 運動信息。該技術(shù)方案反應(yīng)速度快，適用于行走速度正常的人員通過的 場所。特點是探測器工作幾乎不受溫度、空氣流動、塵埃、濕度、煙霧 和噪聲等周圍環(huán)境的影響。微波探測器抗射頻干擾能力強，輸出功率低， 對人體不構(gòu)成危害。而且一旦在門附近的人員不想出門而靜止不動后，
探測器便不再反應(yīng)，自動門就會關(guān)閉，對門機有一定的保護作用。由于 該方案具有上述的優(yōu)點，并且與紅外探測器相比體積變小，成本降低， 反應(yīng)更靈敏，在現(xiàn)有自動門控制系統(tǒng)中已較為普遍采用。
在現(xiàn)有的微波探測器中，同腔混頻的微波探測器由于將振蕩器、混 頻器置于波導(dǎo)腔體內(nèi)，雖然有利于減小體積，然而帶來的相應(yīng)問題是頻 率調(diào)試不方便，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，無法達到高過載的要求。如中國專利局于年 月日公布的專利號為86100585，專利名稱為"多普勒雷達微波組件" 的發(fā)明專利中，公開了一種混頻管和振蕩管位于同一波導(dǎo)腔體內(nèi)的多普 勒雷達微波組件。該組件采用可調(diào)探桿式混頻器，插入波導(dǎo)內(nèi)的深度可 以調(diào)節(jié)，從而可以改變混頻的效率。該組件的缺點是組件內(nèi)混頻管與振 蕩器之間的波導(dǎo)需要一定的長度以滿足不直接耦合的條件，體積無法減 小；振蕩器固定地跨接在波導(dǎo)腔內(nèi)，其頻率需要另外的可調(diào)螺釘調(diào)諧， 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)試不方便；并由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可調(diào)零件過多，難以滿足更 高波段頻段的要求；現(xiàn)有探測器采用微波的工作頻段為9.3GHz和 24. 125GHz。如進一步提高波段，可以提高靈敏度和反應(yīng)速度。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題和不足，本發(fā)明提供一種用于 自動門控制系統(tǒng)中的信號收發(fā)裝置。
本發(fā)明所采用的主要技術(shù)方案為 一種用于自動門控制系統(tǒng)中的信 號探測裝置，包括波導(dǎo)本體，位于所述波導(dǎo)本體內(nèi)的振蕩器、混頻器， 伸入所述波導(dǎo)本體內(nèi)的耦合元件、濾波元件，以及與所述波導(dǎo)本體相連 接的天線，短路板，所述波導(dǎo)本體內(nèi)部具有一波導(dǎo)腔體，所述波導(dǎo)腔體 為立方體，所述振蕩器、混頻器可活動的分別位于所述波導(dǎo)腔體的右側(cè) 壁和左側(cè)壁上；所述濾波元件、耦合元件的前端位于所述波導(dǎo)腔體內(nèi)， 并相對的分別位于所述波導(dǎo)腔體的頂壁和底壁上。
本發(fā)明還采用如下附屬技術(shù)方案位于所述波導(dǎo)腔體左側(cè)壁與右側(cè)
壁上的所述振蕩器、混頻器，位于同一軸向方向上。
所述波導(dǎo)本體上開有與所述波導(dǎo)腔體右側(cè)壁和左側(cè)壁的對稱軸位置 處相貫通的第一螺紋孔、第二螺紋孔，所述第一螺紋孔、第二螺紋孔分 別與第一管座和第二管座相螺紋連接，所述混頻器固定于所述第一管座
的前端，所述振蕩器固定于所述第二管座的前端。
所述耦合元件與所述濾波元件均為制式穿心電容，在所述波導(dǎo)本體 上開有與所述波導(dǎo)腔室的頂壁和底壁相貫通的第一通孔、第二通孔，所 述耦合元件置于所述第一通孔，其前端伸入所述波導(dǎo)腔體內(nèi)，所述濾波 元件置于所述第二通孔，其前端伸入所述波導(dǎo)腔體內(nèi)。
所述波導(dǎo)本體為立方體，在所述波導(dǎo)本體的前端面上連接所述短路 板，在相對的后端面上連接所述信號發(fā)射/接收天線。
在所述波導(dǎo)腔體內(nèi)填充有介電常數(shù)a i在l. 0 1. 2之間的減震材料。 所述減震材料為一種顆粒狀彈性塑料泡沫。
所述波導(dǎo)腔體左側(cè)壁、右側(cè)壁和頂壁、底壁的尺寸不大于8.()0nim
X4. O()mm。
所述波導(dǎo)腔體左側(cè)壁、右側(cè)壁和頂壁、底壁的尺寸為7. l()mmX 3. 55隱。
位于所述波導(dǎo)腔體頂壁和底壁上的所述耦合元件、濾波元件，位于 同一徑向方向上。
采用本發(fā)明所帶來的有益效果(1)本發(fā)明將波導(dǎo)內(nèi)的波導(dǎo)腔體設(shè) 為立方體，并將振蕩器和混頻器分別設(shè)于波導(dǎo)腔體的左、右側(cè)壁上，且 處于同一軸向方向上，將耦合元件和濾波元件分別設(shè)于波導(dǎo)腔體的頂壁 和底壁上，內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡化更緊湊，體積減小，重量減輕，易于批量生產(chǎn)。 (2)通過螺紋連接的管座，可調(diào)節(jié)振蕩器和混頻器深入波導(dǎo)腔體內(nèi)的深 度，調(diào)試方便，不但可改變振蕩器的頻率和功率，而且可改變混頻器的 偏量和接收靈敏度，在體積減小的情況下，調(diào)試方便，效率提高，功耗
降低。(3)在波導(dǎo)腔體內(nèi)填充特殊的減震材料，即不影響電性能，又能 承受25000g以上沖擊的加速度。(4)本發(fā)明采用毫米波波段信號，波 束比微波窄，擁有更寬的帶寬，頻率范圍可達30 300GHz，靈敏度更高， 反應(yīng)速度更快，具有全天候特性。
說明書附圖


圖1為本發(fā)明信號探測裝置中波導(dǎo)的正面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1的A-A向剖視圖3為圖1的B-B向剖視圖4為本發(fā)明信號探測裝置的正面剖視圖； 圖5為本發(fā)明信號探測裝置的側(cè)面示意圖； 圖6本發(fā)明毫米波引信高頻頭等效電路示意具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳述
如圖1至圖5所示的一種用于自動門控制系統(tǒng)中的信號探測裝置， 包括波導(dǎo)本體l，位于波導(dǎo)本體內(nèi)的振蕩器12、混頻器13，伸入波導(dǎo)本 體內(nèi)的耦合元件14、濾波元件15，以及與波導(dǎo)本體相連接的天線2，短
路板3，波導(dǎo)本體l內(nèi)部具有一波導(dǎo)腔體ll，波導(dǎo)腔體ll為立方體，振 蕩器12、混頻器13可活動的分別位于波導(dǎo)腔體11的右側(cè)壁和左側(cè)壁上；
濾波元件15、耦合元件14的前端位于波導(dǎo)腔體11內(nèi)，并相對的分別位
于波導(dǎo)腔體11的頂壁和底壁上。
波導(dǎo)腔體ll左側(cè)壁、右側(cè)壁和頂壁、底壁的尺寸不大于8.00mmX 4.00mm。在本實施例中，波導(dǎo)腔體ll左側(cè)壁、右側(cè)壁和頂壁、底壁的尺 寸為7. 10mmX3.55mm。如圖2，圖3，圖4所示，波導(dǎo)本體l上開有與波 導(dǎo)腔體11右側(cè)壁和左側(cè)壁的對稱軸位置處相貫通的第一螺紋孔16、第二 螺紋孔16'，第一螺紋孔16、第二螺紋孔16'分別與第一管座17和第二管座 18相螺紋連接，混頻器13固定于第一管座17的前端，振蕩器12固定于第 二管座18的前端。這樣就使得位于波導(dǎo)腔體ll左側(cè)壁與右側(cè)壁上的振蕩 器12、混頻器13，位于同一軸向方向上，在使用時可以通過旋動管座來 調(diào)節(jié)振蕩器12和混頻器13伸入波導(dǎo)腔體內(nèi)的深度，實現(xiàn)頻率和功率的可 調(diào)。耦合元件14與濾波元件15在本實施例中均采用制式穿心電容，在波 導(dǎo)本體1上開有與波導(dǎo)腔室11的頂壁和底壁相貫通的第一通孔19、第二通 孔19'，耦合元件14置于第一通孔19，其前端伸入波導(dǎo)腔體ll內(nèi)，濾波元 件15置于第二通孔19，，其前端伸入波導(dǎo)腔體ll內(nèi)。為了實現(xiàn)本技術(shù)方案， 要求耦合元件14與濾波元件15的前端伸入波導(dǎo)腔體內(nèi)，至于耦合元件14 與濾波元件15的其他部分沒有嚴格要求，可以整體完全伸入波導(dǎo)本體l 內(nèi)，也可有一部分外露在波導(dǎo)本體l外。在本實施例當(dāng)中，耦合元件14與 濾波元件15的前端伸入波導(dǎo)腔體11內(nèi)，另一端則外露在波導(dǎo)本體l外。
如圖4，圖5所示，在本實施例中，波導(dǎo)腔體ll的形狀為立方體， 而對于波導(dǎo)本體1的形狀沒有特殊要求，為了加工制造的方便，本實施 例的波導(dǎo)本體1的形狀也采用立方體。在波導(dǎo)本體1的前端面上連接有 短路板3，在相對的后端面上連接天線2。
如圖6所示，振蕩管12和混頻管13位于波導(dǎo)腔體11右側(cè)壁和左側(cè) 壁上，并處于同一軸向方向，縱向相距約A/2 (義為工作波長)，耦合元 件14與混頻器13相互焊接，濾波元件15與振蕩器12相互焊接，波導(dǎo) 本體l的一端面短路，另一端面為功率輸出，振蕩管12的饋電和混頻管 13上的多普勒信號提取都分別通過位于波導(dǎo)腔體11上的濾波元件15和 耦合元件14進行。圖6中AB端連接的是體效應(yīng)管的等效電路，CD兩端連接的是混頻管13的等效電路。振蕩管12、波導(dǎo)腔體11以及短路面等 構(gòu)成一諧振電路，當(dāng)滿足起振條件時產(chǎn)生振蕩，振蕩產(chǎn)生的功率向外輻
射，其中一小部分加到CD端的混頻管13，相當(dāng)于提供給混頻管13的一 個本振電壓。本發(fā)明采用毫米波波段信號，波束比微波窄，擁有更寬的 帶寬，頻率范圍可達30 300GHz，靈敏度大幅提高，反應(yīng)速度加快，具 有全天候特性。在本實施例中，工作頻率在32GHz 39GHz之間。發(fā)射信 號遇到目標(biāo)產(chǎn)生的回波信號又加到混頻管13上，兩者混頻產(chǎn)生多普勒信 號。由于在波導(dǎo)腔體11內(nèi)同時存在振蕩管12和混頻管13，所以振蕩頻 率、振蕩功率以及混頻靈敏度都互相影響，在本實施例的調(diào)試過程中， 調(diào)節(jié)振蕩管12和混頻管13在波導(dǎo)腔體11內(nèi)的伸入的位置，使其發(fā)射功 率以及混頻靈敏度達到最佳狀態(tài)。為了增強抗震性能，本實施例還在波 導(dǎo)腔體11內(nèi)填充有介電常數(shù)a i在1. 0 1. 2之間的減震材料111，該減 震材料111為一種顆粒狀彈性塑料泡沫。
權(quán)利要求
1、一種用于自動門控制系統(tǒng)中的信號探測裝置，包括波導(dǎo)本體(1)，位于所述波導(dǎo)本體內(nèi)的振蕩器(12)、混頻器(13)，伸入所述波導(dǎo)本體內(nèi)的耦合元件(14)、濾波元件(15)，以及與所述波導(dǎo)本體相連接的天線(2)，短路板(3)，所述波導(dǎo)本體(1)內(nèi)部具有一波導(dǎo)腔體(11)，其特征在于所述波導(dǎo)腔體(11)為立方體，所述振蕩器(12)、混頻器(13)可活動的分別位于所述波導(dǎo)腔體(11)的右側(cè)壁和左側(cè)壁上；所述濾波元件(15)、耦合元件(14)的前端位于所述波導(dǎo)腔體(11)內(nèi)，并相對的分別位于所述波導(dǎo)腔體(11)的頂壁和底壁上。
2、 根據(jù)權(quán)力要求l所述的信號收發(fā)裝置，其特征在于位于所述波導(dǎo)腔體(11)左側(cè)壁與右側(cè)壁上的所述振蕩器(12)、混頻器(13)， 位于同一軸向方向上。
3、 根據(jù)權(quán)力要求1或2所述的信號收發(fā)裝置，其特征在于所述波導(dǎo)本體(1)上開有與所述波導(dǎo)腔體(11)右側(cè)壁和左側(cè)壁的對稱軸位置處相貫通的第一螺紋孔(16)、第二螺紋孔(16')，所述第一螺紋孔(16)、 第二螺紋孔(16')分別與第一管座(17)和第二管座(18)相螺紋連接， 所述混頻器(13)固定于所述第一管座(17)的前端，所述振蕩器(12) 固定于所述第二管座(18)的前端。
4、 根據(jù)權(quán)力要求3所述的信號收發(fā)裝置，其特征在于所述耦合元 件(14)與所述濾波元件(15)均為制式穿心電容，在所述波導(dǎo)本體(1) 上開有與所述波導(dǎo)腔室(11)的頂壁和底壁相貫通的第一通孔(19)、 第二通孔(19')，所述耦合元件(14)置于所述第一通孔(19)，其前端伸入所述波導(dǎo)腔體(11)內(nèi)，所述濾波元件(15)置于所述第二通孔 (19')，其前端伸入所述波導(dǎo)腔體(11)內(nèi)。
5、 根據(jù)權(quán)力要求3所述的信號收發(fā)裝置，其特征在于所述波導(dǎo)本 體(1)為立方體，在所述波導(dǎo)本體(1)的前端面上連接所述短路板(3)， 在相對的后端面上連接所述信號發(fā)射/接收天線(2)。
6、 根據(jù)權(quán)力要求3所述的信號收發(fā)裝置，其特征在于在所述波導(dǎo)腔體(11)內(nèi)填充有介電常數(shù)a!在1.0 1.2之間的減震材料(111)。
7、 根據(jù)權(quán)力要求6所述的信號收發(fā)裝置，其特征在于所述減震材料(111)為一種顆粒狀彈性塑料泡沫。
8、 根據(jù)權(quán)力要求3所述的信號收發(fā)裝置，其特征在于所述波導(dǎo)腔體(11)左側(cè)壁、右側(cè)壁和頂壁、底壁的尺寸不大于8.00mmX4.00mm。
9、 根據(jù)權(quán)力要求9所述的信號收發(fā)裝置，其特征在于所述波導(dǎo)腔 體(11)左側(cè)壁、右側(cè)壁和頂壁、底壁的尺寸為7. 10,X3.55mm。
10、 根據(jù)權(quán)力要求3所述的信號收發(fā)裝置，其特征在于位于所述波導(dǎo)腔體(11)頂壁和底壁上的所述耦合元件(14)、濾波元件(15)， 位于同一徑向方向上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于自動門控制系統(tǒng)中的信號探測裝置，包括波導(dǎo)本體，位于波導(dǎo)本體內(nèi)的振蕩器、混頻器，伸入波導(dǎo)本體內(nèi)的耦合元件、濾波元件，以及與波導(dǎo)本體相連接的天線，短路板，波導(dǎo)本體內(nèi)部具有波導(dǎo)腔體，波導(dǎo)腔體為立方體，振蕩器、混頻器可活動的分別位于波導(dǎo)腔體的右、左側(cè)壁上；濾波元件、耦合元件的前端位于波導(dǎo)腔體內(nèi)，并相對的分別位于波導(dǎo)腔體的頂壁和底壁上。本發(fā)明采用毫米波器件，通過波導(dǎo)腔體的結(jié)構(gòu)變化，使振蕩器，混頻器，耦合元件，濾波元件位于波導(dǎo)腔體內(nèi)的結(jié)構(gòu)更緊湊，在體積進一步減小的情況下，通過螺紋連接的管座來調(diào)節(jié)振蕩器和混頻器深入波導(dǎo)腔體內(nèi)的深度，調(diào)整振蕩器的頻率和功率，提高混頻器效率和接收靈敏度。
文檔編號G01V3/12GK101191837SQ200610145929
公開日2008年6月4日 申請日期2006年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月23日
發(fā)明者林新達 申請人:林新達