CN211453981U - 高增益微波多普勒探测模块 - Google Patents
高增益微波多普勒探测模块 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供一种高增益微波多普勒探测模块,其中所述高增益微波多普勒探测模块包括一电磁反射面和与所述电磁反射面相间隔地被设置的至少一对对偶耦合极子,其中一对所述对偶耦合极子具有一第一馈电端和一第二馈电端并自两所述馈电端分别延伸有一第一辐射源极和一第二辐射源极,其中所述第一馈电端和所述第二馈电端相互靠近,并当所述第一辐射源极和所述第二辐射源极分别于相应所述馈电端被同一激励信号馈源馈电时,所述第一辐射源极和所述第二辐射源极的电流与电位分布能够以所述第一馈电端和所述第二馈电端的连线的中点呈对偶分布状态而以对偶方式耦合,降低了对所述高增益微波多普勒探测模块的尺寸要求,并能够避免形成探测死区。
Description
技术领域
本实用新型涉及微波多普勒探测领域,尤其涉及一种高增益微波多普勒探测模块。
背景技术
基于多普勒效应原理的微波探测技术作为人与物,物与物之间相联的重要枢纽在行为探测和存在探测技术中具有独特的优势,其能够在不侵犯人隐私的情况下,探测出活动物体,因而具有广泛的应用前景。
现有的微波探测模块依辐射源的结构主要分为柱状辐射源结构的微波探测模块和平板辐射源结构的微波探测模块,具体地,参考本实用新型的说明书附图之图1A和图1B所示,现有的柱状辐射源结构的微波探测模块10P和平板辐射源结构的微波探测模块20P的结构原理分别被示意,其中该柱状辐射源结构的微波探测模块10P包括一柱状辐射源11P和一参考地面12P,其中该参考地面12P 被设置有一辐射孔121P,其中该柱状辐射源11P经该辐射孔121P垂直穿透该参考地面12P而于该辐射孔121P与该参考地面12P之间形成有一辐射缝隙1211P,如此则在该柱状辐射源11P被馈电时,该柱状辐射源11P能够与该参考地面12P 耦合而自该辐射缝隙1211P以该柱状辐射源11P为中心轴形成一辐射空间100P,其中该辐射空间100P为该柱状辐射源结构的微波探测模块10P辐射的电磁波的覆盖范围,其中该辐射空间100P于其中心轴分别向该柱状辐射源11P的两端内凹而具有辐射死区。参考图1B所示的该平板辐射源结构的微波探测模块20P的结构原理,其中该平板辐射源结构的微波探测模块20P包括一平板辐射源21P 和一参考地面22P,其中该平板辐射源21P与该参考地面22P相互平行地被间隔设置而于该平板辐射源21P和该参考地面22P之间形成有一辐射缝隙23P,如此则在该平板辐射源21P被馈电时,该平板辐射源21P能够与该参考地面22P耦合而自该辐射缝隙23P以垂直于该平板辐射源21P的物理中心点的轴线为中心轴形成一辐射空间。可以理解的是,该柱状辐射源结构的微波探测模块10P由于辐射死区的存在,在实际使用中,如在垂直探测应用中,当将该柱状辐射源结构的微波探测模块10P安装于吊顶、天花板以及棚顶等垂直方向应用于垂直向下的探测时,该柱状辐射源结构的微波探测模块10P安装位通常被降低以减小或避免相应辐射空间的辐射死区在该微波探测模块和地面之间的空间形成的探测死区。也就是说,由于该柱状辐射源结构的微波探测模块10P存在辐射死区,该柱状辐射源结构的微波探测模块10P在实际使用中的探测距离远小于相应辐射空间在该中心轴方向的最大尺寸,即现有的该柱状辐射源结构的微波探测模块10P在实际使用中的探测距离远小于与其增益大小相匹配的探测距离,而现有的该柱状辐射源结构的微波探测模块10P的增益较低,一般在2dB左右,如此则进一步限制了现有的该柱状辐射源结构的微波探测模块10P在微波多普勒探测领域的应用。
此外,在结构上由于该柱状辐射源结构的微波探测模块10P的该柱状辐射源 11P垂直于该参考地面12P,相对于趋于平板结构的该平板辐射源结构的微波探测模块20P,该柱状辐射源结构的微波探测模块10P在实际安装中易占用更大的安装空间,因而在如今追求小型简洁的外观审美趋势下,具有平板辐射源结构的该微波探测模块因占用空间小和相对稳定的优势而备受青睐,然而,在一些应用场景,该柱状辐射源结构的微波探测模块10P相对于该平板辐射源结构的微波探测模块20P更具优势。示例地,参考本实用新型的说明书附图之图2所示,该柱状辐射源结构的微波探测模块10P于LED灯板30P上的应用被示意,其中该LED 灯板30P的一面均匀设置有多个LED灯珠31P,以于该LED灯板30P的该面形成一发光面。可以理解的是,为实现基于人体活动地控制该LED灯板30P的照明,现有的微波探测模块被应用于该LED灯板30P,并在实际应用中,有效的电磁波探测信号应于该LED灯板30P的发光面所对应的空间内辐射。而由于目前的该LED灯板30P大多采用具有导电性能的铝板制备,为避免具有导电性能的该LED灯板30P对电磁波探测信号的屏蔽作用,从人体活动探测的稳定性的角度出发,理想地,应将作为人体活动探测部件的微波探测模块置于该LED灯板30P的发光面,但无论采用该柱状辐射源结构的微波探测模块10P或该平板辐射源结构的微波探测模块20P,由于相应的该参考地面12P和该参考地面22P的面积大小的最小极值受到限制,该柱状辐射源结构的微波探测模块10P或该平板辐射源结构的微波探测模块20P于该LED灯板30P的发光面的安装势必占用部分该LED灯珠31P的安装位或遮挡部分该LED灯珠31P,从而使得该LED灯板30P所发出的光线产生暗区。
因此为实现基于人体活动的探测控制该LED灯板30P的照明,目前主要通过在不影响该LED灯珠31P的排布的基础上,于该LED灯板30P上设置一通孔 32P,和于该LED灯板30P的与发光面相对的一面,将该柱状辐射源结构的微波探测模块10P的该柱状辐射源11P经该通孔32P穿过该LED灯板30P地延伸至该LED灯板30P的发光面,以将该柱状辐射源结构的微波探测模块10P的该参考地面12P隐藏于该LED灯板30P的与发光面相对的该面,从而使得该柱状辐射源结构的微波探测模块10P于该LED灯板30P的安装能够避免占用部分该 LED灯珠31P的安装位或遮挡部分该LED灯珠31P,进而维持该LED灯板30P 所发出的光线的均匀性。但在实际使用中,受限于该LED灯板30P的厚度的最薄极值和该通孔32P大小的最大极值,该柱状辐射源结构的微波探测模块10P 的该柱状辐射源11P与该参考地面12P之间的耦合会受到该LED灯板30P的阻隔,即位于该LED灯板30的发光面的相应的该辐射空间100P会因该LED灯板 30P的屏蔽和反射作用而缩小,因此该柱状辐射源结构的微波探测模块10P应用于LED灯板30P对人体活动的探测的稳定性并不理想。并且由于该柱状辐射源结构的微波探测模块10P双向辐射的方向性和该LED灯板30P的反射作用,位于该LED灯板30P的与发光面相对的该面的相应的该辐射空间100P会被增强,即该柱状辐射源结构的微波探测模块10P于该LED灯板30P的与发光面相对的该面的辐射能量被增强,从而在该LED灯板30P的与发光面相对的该面所对应的空间存在金属物体时,如该LED灯板30P的金属壳体或吊顶空间的金属管道,该柱状辐射源结构的微波探测模块10P易因自激原理误认为存在活动物体,进而影响基于人体活动的探测对该LED灯板30P的智能控制的体验。
也就是说,现有的该柱状辐射源结构的微波探测模块10P增益较低,并由于辐射死区的存在,现有的该柱状辐射源结构的微波探测模块10P在实际使用中的探测距离远小于与其增益大小相匹配的探测距离。此外,相对于该平板辐射源结构的微波探测模块20P,该柱状辐射源结构的微波探测模块10P能够于一金属板材的一面所对应的一屏蔽空间,通过一通孔将该柱状辐射源11P延伸至该金属板材的另一面所对应的屏蔽空间之外的空间,从而突破该屏蔽空间地实现对该屏蔽空间之外的空间的活动探测,然而其探测稳定性并不理想。
实用新型内容
本实用新型的一目的在于提供一高增益微波多普勒探测模块,其中所述高增益微波多普勒探测模块采用对偶的耦合方式而具有相对较高的辐射增益,并能够避免形成探测死区。
本实用新型的另一目的在于提供一高增益微波多普勒探测模块,其中所述高增益微波多普勒探测模块基于对偶耦合结构包括至少一对对偶耦合极子,其中一对所述对偶耦合极子包括一第一辐射源极和一第二辐射源极,其中所述第一辐射源极具有一第一馈电端并以所述第一馈电端为端地延伸,其中所述第二辐射源极具有一第二馈电端并以所述第二馈电端为端地延伸,其中所述第一馈电端和所述第二馈电端相互靠近,其中当所述第一辐射源极和所述第二辐射源极分别于所述第一馈电端和所述第二馈电端被同源馈电时,所述第一辐射源极自所述第一馈电端沿所述第一辐射源极对应耦合于所述第二辐射源极的自所述第二馈电端沿所述第二辐射源极的相应位置,从而形成所述第一辐射源极和所述第二辐射源极之间对偶的耦合方式。
本实用新型的另一目的在于提供一高增益微波多普勒探测模块,当所述第一辐射源极和所述第二辐射源极分别于所述第一馈电端和所述第二馈电端被同源馈电时,所述第二辐射源极和所述第一辐射源极基于对偶的耦合方式形成有一辐射空间,其中所述辐射空间为所述高增益微波多普勒探测模块辐射的电磁波的覆盖范围,则所述辐射空间在垂直于所述第一馈电端和所述第二馈电端的连线方向基于对偶的耦合方式外凸而避免了于该方向形成探测死区,有利于提高所述高增益微波多普勒探测模块的探测稳定性和适用性。
本实用新型的另一目的在于提供一高增益微波多普勒探测模块,其中所述高增益微波多普勒探测模块采用对偶的耦合方式而能够避免形成探测死区,则所述高增益微波多普勒探测模块在实际应用中的探测距离能够被提高至与其增益大小相匹配的程度。
本实用新型的另一目的在于提供一高增益微波多普勒探测模块,其中所述高增益微波多普勒探测模块采用对偶的耦合方式而具有相对较高的辐射增益,则所述高增益微波多普勒探测模块在实际应用中的探测距离和/或灵敏度能够被进一步提高。
本实用新型的另一目的在于提供一高增益微波多普勒探测模块,其中所述高增益微波多普勒探测模块进一步具有一电磁反射面,其中所述第一辐射源极和所述第二辐射源极于所述电磁反射面所对应的空间与所述电磁反射面间隔地被设置,以借由所述电磁反射面对电磁波的反射特性,形成所述高增益微波多普勒探测模块的定向辐射特性和提高所述高增益微波多普勒探测模块在定向辐射方向的增益,则所述高增益微波多普勒探测模块适用于定向空间的物体活动的探测,并有利于避免所述高增益微波多普勒探测模块产生自激而提高所述高增益微波多普勒探测模块的抗干扰性能。
本实用新型的另一目的在于提供一高增益微波多普勒探测模块,其中基于对偶的耦合方式,所述第一辐射源极和所述第二辐射源极分别于所述第一馈电端和所述第二馈电端被同源馈电,则所述第二辐射源极和所述第一辐射源极之间能够产生耦合的尺寸要求被降低,对应所述第二辐射源极自所述第二馈电端沿所述第二辐射源极的线长要求和所述第一辐射源极自所述第一馈电端沿所述第一辐射源极的线长要求被降低,有利于减小所述高增益微波多普勒探测模块的尺寸。
本实用新型的另一目的在于提供一高增益微波多普勒探测模块,其中所述第一辐射源极以所述第一馈电端为端,所述第二辐射源极以所述第二馈电端为端,则在所述第一辐射源极和所述第二辐射源极分别于所述第一馈电端和所述第二馈电端被同源馈电时,所述第一辐射源极和所述第二辐射源极的电位与电流呈对偶分布状态而被简化,从而有利于简化所述高增益微波多普勒探测模块的数据处理和提高所述高增益微波多普勒探测模块的稳定性。
本实用新型的另一目的在于提供一高增益微波多普勒探测模块,其中基于对偶的耦合方式,所述第二辐射源极具有对应于所述第一辐射源极的形状尺寸,则所述第一辐射源极和第二辐射源极脱离了具有限制面积以作为参考面的限制,即所述第一辐射源极和所述第二辐射源极的形状尺寸具有多种实施结构而不限于具有限制面积的板状结构,有利于提高所述高增益微波多普勒探测模块的适用性。
本实用新型的另一目的在于提供一高增益微波多普勒探测模块,其中所述第一辐射源极和所述第二辐射源极具有灵活多变的形状尺寸而不限于具有限制面积的板状结构,则通过将所述第一辐射源极和所述第二辐射源极延伸出相应金属板材的方式,所述高增益微波多普勒探测模块同样适用于前述柱状辐射源结构的微波探测模块的应用场景,并相对于柱状辐射源结构的微波探测模块,所述高增益微波多普勒探测模块于相应应用场景具有更好的稳定性。
本实用新型的另一目的在于提供一高增益微波多普勒探测模块,其中基于对所述第二辐射源极和所述第一辐射源极的形状的调整,如以弯折的方式调整所述第二辐射源极和所述第一辐射源极的形状,在维持所述第二辐射源极自所述第二馈电端沿所述第二辐射源极的线长要求和所述第一辐射源极自所述第一馈电端沿所述第一辐射源极的线长要求的同时,所述高增益微波多普勒探测模块的尺寸能够被进一步减小,即在保障所述第二辐射源极和所述第一辐射源极之间以对偶的方式耦合的同时,提高了所述高增益微波多普勒探测模块的适用性。
本实用新型的另一目的在于提供一高增益微波多普勒探测模块,其中基于对所述第一辐射源极和所述第二辐射源极的形状的调整,或对所述第一辐射源极和所述第二辐射源极之间的位置关系的调整,所述辐射空间能够被调整而对应改变所述高增益微波多普勒探测模块辐射的电磁波的覆盖范围,提高了所述高增益微波多普勒探测模块的适用性。
本实用新型的另一目的在于提供一高增益微波多普勒探测模块,其中基于对所述第二辐射源极和所述第一辐射源极的形状的调整,如设置所述第二辐射源极和所述第一辐射源极在所述第一馈电点和所述第二馈电点的连线方向反向延伸,和在靠近所述电磁反射面方向同向延伸,以形成所述第一辐射源极的与所述第一馈电端相对的一端相对于所述第一馈电端靠近所述电磁反射面的状态,和形成所述第二辐射源极的与所述第二馈电端相对的一端相对于所述第二馈电端靠近所述电磁反射面的状态,相应所述辐射空间能够被调整至在垂直于定向辐射方向的截面具有趋于圆形的形状,有利于提高所述高增益微波多普勒探测模块于不同应用场所对定向空间的物体活动的探测的适用性。
本实用新型的另一目的在于提供一高增益微波多普勒探测模块,其中所述第一辐射源极和所述第二辐射源极以所述第一馈电端和所述第二馈电端连线的中点对称设置,即所述第一辐射源极和所述第二辐射源极具有相同的形状和尺寸并以所述第一馈电端和所述第二馈电端连线的中点被对称设置,如此以有利于保障所述第二辐射源极和所述第一辐射源极之间以对偶的方式耦合
本实用新型的另一目的在于提供一高增益微波多普勒探测模块,其中所述第一辐射源极和所述第二辐射源极进一步被接地,以降低所述高增益微波多普勒探测模块的阻抗,则所述高增益微波多普勒探测模块的品质因数(即Q值)被提高,有利于提高所述高增益微波多普勒探测模块的抗干扰能力。
本实用新型的另一目的在于提供一高增益微波多普勒探测模块,其中所述第一辐射源极的与所述第一馈电端相对的一端一体延伸至所述第二辐射源极的与所述第二馈电端相对的一端,以在维持所述第一辐射源极和所述第二辐射源极之间的对称结构的同时,通过将所述第一辐射源极电性连接于所述第二辐射源极的方式,在所述第一辐射源极和所述第二辐射源极之其中一辐射源极被接地时形成所述第一辐射源极和所述第二辐射源极被接地的状态,有利于简化所述高增益微波多普勒探测模块的线路连接结构。
本实用新型的另一目的在于提供一高增益微波多普勒探测模块,其中所述高增益微波多普勒探测模块进一步包括一电路基板和承载于所述电路基板的一电路单元,其中所述电路单元包括一振荡电路单元和一混频检波单元,其中所述第一辐射源极和所述第二辐射源极分别于所述第一馈电端和所述第二馈电端被电性耦合于所述振荡电路单元的不同极,其中所述混频检波单元被电性耦合于所述振荡电路单元和所述对偶耦合极子,如此以在所述振荡电路单元被供电时,所述第一辐射源极和所述第二辐射源极被所述振荡电路单元同源馈电而以对偶的方式耦合地发射一探测波束,和接收所述探测波束的一回波,所述混频检波单元输出对应于所述探测波束和所述回波之间频率差异的一中频信号,则基于多普勒效应原理,所述中频信号对应于反射所述探测波束而形成所述回波的相应物体的运动,因而所述高增益微波多普勒探测模块适用于探测物体运动。
本实用新型的另一目的在于提供一高增益微波多普勒探测模块,其中所述电磁反射面承载于所述电路基板的与承载有所述电路单元的一面相对的一面,即所述电磁反射面朝向所述对偶耦合极子和阻隔于所述电路单元与所述对偶耦合极子之间,以藉由所述电磁反射面对电磁辐射的反射特性,阻碍所述第一辐射源极与所述第二辐射源极耦合所产生的电磁辐射对所述电路单元的干扰,有利于提高所述高增益微波多普勒探测模块的抗干扰性能。
本实用新型的另一目的在于提供一高增益微波多普勒探测模块,其中所述高增益微波多普勒探测模块进一步包括一第一馈电线和一第二馈电线,其中所述第一辐射源极于所述第一馈电端经所述第一馈电线被电性耦合于所述振荡电路单元,其中所述第二辐射源极于所述第二馈电端经所述第二馈电线被电性连接于所述振荡电路单元的地电位,如此以形成所述第一辐射源极和所述第二辐射源极分别于所述第一馈电端和所述第二馈电端被电性耦合于所述振荡电路单元的不同极的电路连接关系,并藉由所述第一馈电线和所述第二馈电线对所述第一辐射源极和所述第二辐射源极的支撑形成所述对偶耦合极子于所述电磁反射面所对应的空间与所述电磁反射面间隔地被设置的结构关系。
本实用新型的另一目的在于提供一高增益微波多普勒探测模块,其中所述第二馈电线包围所述第一馈电线地被设置而形成有一电磁屏蔽腔,如此以在所述第二馈电线被接地的状态降低所述第二馈电线与所述第一馈电线之间的耦合对所述第一辐射源极和所述第二辐射源极之间的耦合的影响,和屏蔽外界电磁辐射对所述第一馈电线的干扰,有利于提高所述高增益微波多普勒探测模块的抗干扰性能。
本实用新型的另一目的在于提供一高增益微波多普勒探测模块,其中所述高增益微波多普勒探测设备包括所述高增益微波多普勒探测模块并具有一电磁屏蔽层,其中所述电磁屏蔽层具有一通孔,其中所述电路基板被设置于所述电磁屏蔽层的一面所对应的一屏蔽空间,其中所述第一辐射源极和所述第二辐射源极被设置于所述电磁屏蔽层的另一面所对应的空间,其中所述第一馈电线和所述第二馈电线经所述通孔穿透所述电磁屏蔽层地形成所述第一辐射源极和所述第二辐射源极与所述电路单元之间的电路连接结构,如此以藉由所述第一辐射源极和所述第二辐射源极于所述屏蔽空间之外的空间的设置,实现对该屏蔽空间之外的空间的活动探测,其中基于所述第一辐射源极和所述第二辐射源极对偶的耦合方式,所述第一辐射源极和所述第二辐射源极在垂直于所述电磁屏蔽层的方向于所述电磁屏蔽层的投影面积能够被减小,有利于所述高增益微波多普勒探测模块于所述高增益微波多普勒探测设备的安装的隐蔽性,并当所述电磁屏蔽层形成于LED 灯板时,能够避免于所述LED灯板形成暗区。
本实用新型的另一目的在于提供一高增益微波多普勒探测模块,其中所述第二馈电线和所述第一馈电线被实施为以所述第二馈电线包围所述第一馈电线的一屏蔽线,其中所述屏蔽线被可插接地设置,以形成所述第一辐射源极和所述第二辐射源极与所述电路单元之间的可插接的电路连接结构,则所述电磁屏蔽层的所述通孔的尺寸要求适于所述屏蔽线穿过而有利于减小所述通孔的尺寸,从而有利于保持所述电磁屏蔽层的完整性。
本实用新型的另一目的在于提供一高增益微波多普勒探测模块,其中所述高增益微波多普勒探测模块基于对偶的耦合方式能够避免形成探测死区,同时降低了对所述高增益微波多普勒探测模块的尺寸要求,有利于提高被安装于所述高增益微波多普勒探测设备的所述高增益微波多普勒探测模块的隐蔽性和探测稳定性。
依本实用新型的一个方面,本实用新型提供一高增益微波多普勒探测模块,所述高增益微波多普勒探测模块包括:
至少一对对偶耦合极子,其中一对所述对偶耦合极子包括一第一辐射源极和一第二辐射源极,其中所述第一辐射源极具有一第一馈电端并被设置为以所述第一馈电端为端延伸的导体,其中所述第二辐射源极具有一第二馈电端并被设置为所述第二馈电端为端延伸的导体,其中所述第一辐射源极和所述第二辐射源极分别适于在所述第一馈电端和所述第二馈电端被同一激励信号馈源馈电,其中所述第一馈电端和所述第二馈电端在小于等于λ/4的距离范围内相互靠近,其中λ为与该激励信号馈源的馈电信号频率相对应的波长参数,其中所述第一辐射源极被设置满足自所述第一馈电端具有大于等于λ/16的线长,其中所述第二辐射源极被设置满足自所述第二馈电端具有大于等于λ/16的线长,如此以当所述第一辐射源极和所述第二辐射源极分别于所述第一馈电端和所述第二馈电端被同一激励信号馈源馈电时,所述第一辐射源极和所述第二辐射源极的电流和电位分布能够以所述第一馈电端和所述第二馈电端的连线的中点呈对偶分布状态,从而使得所述第一辐射源极自所述第一馈电端沿所述第一辐射源极对应耦合于所述第二辐射源极的自所述第二馈电端沿所述第二辐射源极的相应位置;和
一电磁反射面,其中所述对偶耦合极子于所述电磁反射面所对应的空间与所述电磁反射面相间隔地被设置,其中所述第一馈电端和所述第二馈电端的连线的中点与所述电磁反射面之间的距离满足大于等于λ/32,其中所述第一辐射源极的与所述第一馈电端相对的一端相对于所述第一馈电端靠近所述电磁反射面,所述第二辐射源极的与所述第二馈电端相对的一端相对于所述第二馈电端靠近所述电磁反射面。
在一实施例中,其中所述第一辐射源极被设置为自所述第一馈电端在所述第二馈电端向所述第一馈电端方向和在靠近所述电磁反射面方向延伸的柱状导电线,其中所述第二辐射源极被设置为自所述第二馈电端在所述第一馈电端向所述第二馈电端方向和在靠近所述电磁反射面方向延伸的柱状导电线。
在一实施例中,其中所述第一辐射源极和所述第二辐射源极被一次弯折,相应被弯折的所述第一辐射源极为自所述第一馈电端顺序在所述第二馈电端向所述第一馈电端方向和在靠近所述电磁反射面方向延伸的柱状导电线,相应被弯折的所述第二辐射源极为自所述第二馈电端顺序在所述第一馈电端向所述第二馈电端方向和在靠近所述电磁反射面方向延伸的柱状导电线。
在一实施例中,其中所述第一辐射源极自所述第一馈电端同时在所述第二馈电端向所述第一馈电端的方向和靠近所述电磁反射面的方向延伸,所述第二辐射源极自所述第二馈电端同时在所述第一馈电端向所述第二馈电端的方向和靠近所述电磁反射面的方向延伸。
在一实施例中,其中所述第一辐射源极被设置为自所述第一馈电端同时在所述第二馈电端向所述第一馈电端的连线方向和靠近所述电磁反射面的方向延伸的柱状直导电线,其中所述第二辐射源极被设置为自所述第二馈电端同时在所述第一馈电端向所述第二馈电端的连线方向和靠近所述电磁反射面的方向延伸的柱状直导电线。
在一实施例中,其中所述第一辐射源极被设置为自所述第一馈电端同时在所述第二馈电端向所述第一馈电端的连线方向和靠近所述电磁反射面的方向延伸的柱状弧形导电线,其中所述第二辐射源极被设置为自所述第二馈电端同时在所述第一馈电端向所述第二馈电端的连线方向和靠近所述电磁反射面的方向延伸而形成的柱状弧形导电线。
在一实施例中,其中所述第一辐射源极和所述第二辐射源极为在偏向所述电磁反射面方向被弯曲的柱状弧型导电线。
在一实施例中,其中所述第一辐射源极和所述第二辐射源极为在偏离所述电磁反射面方向被弯曲的柱状弧型导电线。
在一实施例中,其中所述第一辐射源极和所述第二辐射源极被设置以所述第一馈电端和所述第二馈电端连线的中点对称。
在一实施例中,其中所述第二辐射源极被设置为管状,其中被设置为管状的所述第二辐射源极自所述第二馈电端的延伸方向对应于所述第一辐射源极在所述第一馈电端至所述第二馈电端方向的镜像的延伸方向。
在一实施例中,其中所述第一辐射源极为自所述第一馈电端顺序在所述第二馈电端向所述第一馈电端方向和在靠近所述电磁反射面方向延伸的柱状导电线,相应被所述第二辐射源极为自所述第二馈电端顺序在所述第一馈电端向所述第二馈电端方向和在靠近所述电磁反射面方向延伸的管状导电线。
在一实施例中,其中所述高增益微波多普勒探测模块进一步包括一电路单元,其中所述电路单元包括一振荡电路单元和一混频检波单元,其中所述混频检波单元被电性耦合于所述振荡电路单元和所述对偶耦合极子,其中所述振荡电路单元被设置允许被供电而于其馈极而输出一馈电信号和于其地极被接地以作为一激励信号馈源,其中所述第一辐射源极于所述第一馈电端被电性耦合于所述振荡电路单元的馈极,其中所述第二辐射源极于所述第二馈电端被电性连接于所述振荡电路单元的地极,如此以当所述振荡电路单元被供电时,所述第一辐射源极和所述第二辐射源极分别于所述第一馈电端和所述第二馈电端被所述振荡电路单元同源馈电。
在一实施例中,其中所述电磁反射面阻隔于所述对偶耦合极子和所述电路单元之间。
在一实施例中,其中所述高增益微波多普勒探测模块进一步包括一电路基板,其中所述电磁反射面和所述电路单元于所述电路基板的两相对面被承载于所述电路基板。
在一实施例中,其中所述高增益微波多普勒探测模块进一步包括一第一馈电线和一第二馈电线,其中所述第一辐射源极于所述第一馈电端经所述第一馈电线被电性耦合于所述振荡电路单元的馈极,其中所述第二辐射源极于所述第二馈电端经所述第二馈电线被电性连接于所述振荡电路单元的地极。
在一实施例中,其中所述第二馈电线包围所述第一馈电线而形成有一电磁屏蔽腔。
在一实施例中,其中所述第一辐射源极进一步被电性连接于所述振荡电路单元的地极。
在一实施例中,其中所述第一辐射源极与所述第二馈电线电性相连而被电性连接于所述振荡电路单元的地极。
在一实施例中,其中所述第二馈电线自与所述第二辐射源极相连的一端沿所述第一馈电线方向具有一对开槽,其中所述开槽自所述第二馈电线的与所述第二辐射源极相连的一端沿所述第一馈电线方向具有大于等于λ/128的开槽深度,其中一对所述开槽于所述第二馈电线界定有一第一臂和一第二臂,其中所述第二辐射源极自所述第二馈电线的所述第二臂导电延伸,其中所述第一辐射源极自所述第一馈电线和所述第二馈电线的所述第一臂导电延伸而被电性连接于所述振荡电路单元的地极。
在一实施例中,其中所述第一馈电线电性连接于所述第一臂,其中所述第一辐射源极于所述第一馈电端电性连接于所述第一臂。
本实用新型的其他目的和优势将通过具体实施方式和权利要求的内容进一步体现。
附图说明
图1A为现有的柱状辐射源结构的微波探测模块的结构原理图。
图1B为现有的平板辐射源结构的微波探测模块的结构原理图。
图2为现有的柱状辐射源结构的微波探测模块于LED灯板安装结构示意图。
图3为依本实用新型的一实施例的一微波多普勒探测模块的立体结构示意图。
图4为依本实用新型的上述实施例的所述微波多普勒探测模块的辐射方向图。
图5为依本实用新型的上述实施例的一变形实施例的所述微波多普勒探测模块的立体结构示意图。
图6为依本实用新型的上述变形实施例的所述微波多普勒探测模块的辐射方向图。
图7为依本实用新型的上述实施例的另一变形实施例的所述微波多普勒探测模块的立体结构示意图。
图8为依本实用新型的上述实施例的另一变形实施例的所述微波多普勒探测模块的立体结构示意图。
图9为依本实用新型的上述实施例的另一变形实施例的所述微波多普勒探测模块的立体结构示意图。
图10为依本实用新型的上述实施例的另一变形实施例的所述微波多普勒探测模块的立体结构示意图。
图11为依本实用新型的上述实施例的另一变形实施例的所述微波多普勒探测模块的立体结构示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是,在本实用新型的揭露中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
可以理解的是,术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”,即在一个实施例中,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个,术语“一”不能理解为对数量的限制。
参考本实用新型的说明书附图之图3所示,依本实用新型的一实施例的一高增益微波多普勒探测模块10的立体结构被示意,其中所述高增益微波多普勒探测模块10包括至少一对对偶耦合极子11,其中所述一对所述对偶耦合极子11 包括一第一辐射源极111和一第二辐射源极112,其中所述第二辐射源极112具有一第二馈电端1121,所述第一辐射源极111具有一第一馈电端1111,其中所述第二馈电端1121和所述第一馈电端1111相互靠近,其中所述第二辐射源极112 为以所述第二馈电端1121为端延伸的导体,其中所述第一辐射源极111为所述第一馈电端1111为端延伸的导体,其中所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112被设置分别适于在所述第一馈电端1111和所述第二馈电端1121被同源馈电,如此以当所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112分别于所述第一馈电端1111和所述第二馈电端1121被同源馈电时,所述第一辐射源极111自所述第一馈电端1111沿所述第一辐射源极111对应耦合于所述第二辐射源极112 的自所述第二馈电端1121沿所述第二辐射源极112的相应位置,从而形成所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112之间对偶的耦合方式。
值得一提的是,基于所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112之间对偶的耦合方式,以所述第二馈电端1121为端的所述第二辐射源极112于所述第二馈电端1121被馈电,和以所述第一馈电端1111为端的所述第一辐射源极111 于所述第一馈电端1111被馈电,则所述第二辐射源极112和所述第一辐射源极111之间能够产生耦合的尺寸要求被降低。具体地,所述第二辐射源极112和所述第一辐射源极111被设置满足分别自所述第二馈电端1121和所述第一馈电端 1111具有大于等于λ/16的线长,其中λ为对应馈电信号频率的波长参数。即所述第一辐射源极111被设置满足于所述第一馈电端1111和与所述第一馈电端 1111相对的一端之间具有大于等于λ/16的线长,所述第二辐射源极112被设置满足于所述第二馈电端1121和与所述第二馈电端1121相对的一端具有大于等于λ/16的线长,也就是说,所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112允许分别自所述第一馈电端1111和所述第二馈电端1121被设置具有λ/16的最小线长。
进一步地,所述第二馈电端1121和所述第一馈电端1111相互靠近并应当满足所述第二馈电端1121与所述第一馈电端1111之间的距离小于等于λ/4,如此以使得所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112分别于所述第一馈电端 1111和所述第二馈电端1121被同源馈电时,所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112能够相互耦合。
特别地,在本实用新型的实施例描述中,以所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112分别于所述第一馈电端1111和所述第二馈电端1121被馈电连接于同一激励信号馈源的不同极而被同源馈电为例,所述高增益微波多普勒探测模块10被示例。
具体地,在本实用新型的这个实施例中,所述第一辐射源极111适于在所述第一馈电端1111被馈电连接于该激励信号馈源的馈极,所述第二辐射源极112 适于在所述第二馈电端1121被电性连接于该激励信号馈源的地极而与所述第一辐射源极111被该激励信号馈源同源馈电,其中当所述第一辐射源极111于所述第一馈电端1111被馈电和所述第二辐射源极112于所述第二馈电端1121被接地时,所述第一辐射源极111自所述第一馈电端1111沿所述第一辐射源极111对应耦合于所述第二辐射源极112的自所述第二馈电端1121沿所述第二辐射源极 112的相应位置而形成有一辐射空间100,其中所述辐射空间100为所述高增益微波多普勒探测模块10辐射的电磁波的覆盖范围,其中由于所述第一辐射源极 111自所述第一馈电端1111沿所述第一辐射源极111对应耦合于所述第二辐射源极112的自所述第二馈电端1121沿所述第二辐射源极112的相应位置,即所述辐射空间100基于对偶的耦合方式形成而能够避免在垂直于所述第一馈电端1111和所述第二馈电端1121的连线方向向所述高增益微波多普勒探测模块10 内凹,从而避免在垂直于所述第一馈电端1111和所述第二馈电端1121的连线方向形成探测死区,有利于提高所述高增益微波多普勒探测模块10的探测稳定性和适用性。
进一步地,所述高增益微波多普勒探测模块10具有一电磁反射面12,其中所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112于所述电磁反射面12所对应的空间与所述电磁反射面12间隔地被设置,以藉由所述电磁反射面12对电磁波的反射特性,形成所述高增益微波多普勒探测模块10的定向辐射特性,则所述高增益微波多普勒探测模块10适用于定向空间的物体活动的探测,并有利于避免所述高增益微波多普勒探测模块10产生自激而提高所述高增益微波多普勒探测模块10的抗干扰性能。
进一步地,基于所述第一馈电端1111与所述第二馈电端1121相靠近,所述第一辐射源极111自所述第一馈电端1111以所述第一馈电端1111为端地延伸,和所述第二辐射源极112自所述第二馈电端1121以所述第二馈电端1121为端地延伸的结构关系,所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112之间能够以对偶的耦合方式耦合,相应的所述第二辐射源极112具有对应于所述第一辐射源极 111的线长,则所述第二辐射源极112脱离了具有最低限制面积以作为参考地面的限制,即所述第二辐射源极112对应于所述第一辐射源极111的线长具有多种实施结构而不限于具有最低限制面积的板状结构,所述高增益微波多普勒探测模块10的结构多样,有利于提高所述高增益微波多普勒探测模块10的适用性。
具体地,在本实用新型的这个实施例中,所述第二辐射源极112对应于所述第一辐射源极111的线长被设置为柱状导电线,包括先不限制于圆形柱状导电线和方形柱状导电线,其中所述第二辐射源极112的界定于所述第二馈电端1121 和与所述第二馈电端1121相对的一端之间的线长参数L2满足:λ/16≤L2≤λ。相应地,所述第一辐射源极111的界定于所述第一馈电端1111和与所述第一馈电端1111相对的一端之间的线长参数L1满足:λ/16≤L1≤λ。如此以在以所述第二馈电端1121为端的所述第二辐射源极112于所述第二馈电端1121被接地,和以所述第一馈电端1111为端的所述第一辐射源极111于所述第一馈电端1111 被馈电时,所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112之间能够以对偶的耦合方式耦合。
进一步地,在本实用新型的这个实施例中,所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112以所述第一馈电端1111和所述第二馈电端1121连线的中点被点对称设置,即所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112具有相同的形状和尺寸,且所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112的位置关系满足所述第一辐射源极111能够绕所述第一馈电端1111和所述第二馈电端1121连线的中点于至少一个方向旋转180度而与所述第二辐射源极112所在位置重合。如此以有利于保障所述第二辐射源极112和所述第一辐射源极111之间以对偶的方式耦合。
具体地,在本实用新型的这个实施例中,被设置为柱状导电线的所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112被同轴设置,即所述第一辐射源极111在所述第二馈电端1121向所述第一馈电端1111方向,自所述第一馈电端1111以所述第一馈电端1111为端沿所述第一馈电端1111与所述第二馈电端1121的连线延伸;所述第二辐射源极112在所述第一馈电端1111向所述第二馈电端1121方向,自所述第二馈电端1121以所述第二馈电端1121为端沿所述第一馈电端1111 与所述第二馈电端1121的连线延伸。如此以形成所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112以所述第一馈电端1111和所述第二馈电端1121连线的中点点对称的结构关系。
进一步地,所述高增益微波多普勒探测模块10还包括一电路基板13和承载于所述电路基板13的一电路单元14,其中所述电路单元14包括一振荡电路单元141和一混频检波单元142,其中所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极 112分别于所述第一馈电端1111和所述第二馈电端1121被电性耦合于所述振荡电路单元141的不同极,具体地,所述第一辐射源极111于所述第一馈电端1111 被馈电连接于所述振荡电路单元141的馈极,所述第二辐射源极112于所述第二馈电端1121被电性连接于所述振荡电路单元141的地极,其中所述混频检波单元142被电性耦合于所述振荡电路单元141和所述对偶耦合极子11,其中所述振荡电路单元141允许被供电而于其馈极而输出一馈电信号和于其地极被接地,即所述振荡电路单元141允许被供电而作为一激励信号馈源,如此以当所述振荡电路单元141被供电时,所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112分别于所述第一馈电端1111和所述第二馈电端1121被所述振荡电路单元141同源馈电而发射一探测波束,和接收所述探测波束的一回波,其中所述回波被接收而对应产生一回波信号,所述混频检波单元142输出对应于所述馈电信号和所述回波信号之间频率差异的一中频信号,则基于多普勒效应原理,所述中频信号对应于反射所述探测波束而形成所述回波的相应物体的运动,因而所述高增益微波多普勒探测模块10适用于探测物体运动。
值得一提的是,所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112分别以所述第一馈电端1111和所述第二馈电端1121为端,则在所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112分别于所述第一馈电端1111和所述第二馈电端1121被所述振荡电路单元141同源馈电时,所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112 的电位与电流呈对偶分布状态,对应所述第二辐射源极112和所述第一辐射源极 111以对偶的方式耦合,即所述第二辐射源极112和所述第一辐射源极111之间的耦合被简化,则对所述高增益微波多普勒探测模块10的相应数据处理能够被简化,如所述混频检波单元142输出的所述中频信号与相应物体运动的关联度被提高而使得对所述高增益微波多普勒探测模块10的相应数据处理能够被简化,因而有利于降低所述高增益微波多普勒探测模块10的成本和提高所述高增益微波多普勒探测模块10的稳定性和准确性。
特别地,在本实用新型的这个实施例中,所述电磁反射面12阻隔于所述电路单元14与所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112之间,以使得所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112相互耦合所产生的电磁辐射中,自所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112向所述电路单元14方向的电磁辐射能够被所述电磁反射面12反射而避免干扰所述电路单元14,从而有利于提高所述高增益微波多普勒探测模块10的抗干扰性能。
具体地,在本实用新型的这个实施例中,所述电磁反射面12承载于所述电路基板13的与承载有所述电路单元14的一面相对的一面,即所述电路基板13 的与承载有所述电路单元14的一面相对的一面的相应导电层(如铜层)形成所述电磁反射面12,其中所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112于所述电磁反射面12所对应的空间与所述电磁反射面12间隔地被设置,以藉由所述电磁反射面12对电磁波的反射特性,和所述第一辐射源极111与所述第二辐射源极112在所述电磁反射面12所对应的空间与所述电磁反射面12相间隔的结构关系,形成所述高增益微波多普勒探测模块10的自所述电磁反射面12向所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112方向的定向辐射特性,即对应形成所述高增益微波多普勒探测模块10自所述电磁反射面12向所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112方向的探测方向,则所述高增益微波多普勒探测模块10适用于对应该探测方向的定向空间的物体活动的探测,并有利于避免所述高增益微波多普勒探测模块10产生自激,和避免所述第一辐射源极111与所述第二辐射源极112之间耦合所产生的电磁辐射对被承载于所述电路基板13的所述电路单元14的干扰,从而提高所述高增益微波多普勒探测模块的抗干扰性能。
也就是说,基于所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112之间对偶的耦合方式,所述高增益微波多普勒探测模块10具有与所述第一馈电端1111和所述第二馈电端1121连线的径向相对应的辐射方向,从而当所述电磁反射面12于该辐射方向被设置时,自所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112向所述电磁反射面12方向的辐射能够被反射而形成所述高增益微波多普勒探测模块10 自所述电磁反射面12向所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112方向的探测方向,和加强该探测方向的电磁辐射而有利于提高所述高增益微波多普勒探测模块10的探测距离。
特别地,所述电磁反射面12优选地被设置满足在平行于所述第一馈电端1111 和所述第二馈电端1121的连线方向具有大于等于λ/4的尺寸,并在垂直于该连线的方向具有大于等于λ/4的尺寸,以使得所述电磁反射面12对自所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112向所述电磁反射面12方向的辐射的反射作用能够被加强。
值得一提的是,所述电磁反射面12优选地被设置满足与所述第一馈电端1111 和所述第二馈电端1121连线的中点之间的距离大于等于λ/32,以使得所述电磁反射面12对自所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112向所述电磁反射面12方向的辐射的反射作用能够被加强,从而有利于提高所述高增益微波多普勒探测模块10的探测距离。
进一步地,所述高增益微波多普勒探测模块10还包括一第一馈电线15和一第二馈电线16,其中所述第一辐射源极111于所述第一馈电端1111经所述第一馈电线15被电性耦合于所述振荡电路单元141的馈极,其中所述第二辐射源极 112于所述第二馈电端1121经所述第二馈电线16被电性连接于所述振荡电路单元141的地极,如此以藉由所述第一馈电线15和所述第二馈电线16形成所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112与所述电路单元14之间的电路连接结构,并藉由所述第一馈电线15和所述第二馈电线16对所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112的支撑形成所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112于所述电磁反射面12的同一面所对应的空间与所述电磁反射面12间隔地被设置的结构关系。
具体地,在本实用新型的这个实施例中,所述第一辐射源极111自所述第一馈电端1111一体延伸于所述第一馈电线15,所述第二辐射源极112自所述第二馈电端1121一体延伸于所述第二馈电线16,如此以简化所述高增益微波多普勒探测模块10的结构并有利于维持所述高增益微波多普勒探测模块10的阻抗的一致性而有利于所述高增益微波多普勒探测模块10的阻抗匹配。
进一步参考本实用新型的说明书附图之图4所示,依本实用新型的上述实施例的所述高增益微波多普勒探测模块10的对应于所述辐射空间100的辐射方向图被示意,由图可知,在所述高增益微波多普勒探测模块10的定向辐射方向,即垂直于图中X轴和Y轴所在平面的方向,所述高增益微波多普勒探测模块10 具有大于7dB的辐射增益,且所述辐射空间100在该方向外凸,对应地,所述辐射空间100在垂直于该方向的截面趋于完整的椭圆形状,区别于传统柱状辐射源结构的微波探测模块在垂直于其定向辐射方向的截面为中部具有探测死区的圆环形状,所述高增益微波多普勒探测模块10的所述辐射空间100在定向辐射方向外凸而能够避免形成探测死区。
值得一提的是,基于对所述第二辐射源极112和所述第一辐射源极111的形状的调整,如以弯折的方式调整所述第二辐射源极112和所述第一辐射源极111 的形状,在维持所述第二辐射源极112的线长参数L2满足λ/16≤L2≤λ,和所述第一辐射源极111的线长参数L1满足λ/16≤L1≤λ的同时,所述微波多普勒探测模块10的尺寸能够被进一步减小,即在保障所述第二辐射源极112和所述第一辐射源极111之间以对偶的方式耦合的同时,有利于通过减小所述微波多普勒探测模块10的尺寸的方式提高所述微波多普勒探测模块10的适用性。特别地,基于对所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112的形状的调整,或对所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112之间的位置关系的调整,所述辐射空间100能够被调整而对应改变所述高增益微波多普勒探测模块10辐射的电磁波的覆盖范围,提高了所述高增益微波多普勒探测模块10的适用性。
示例地,参考本实用新型的说明书附图之图5所示,基于对所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112的形状的调整,依本实用新型的上述实施例的一变形实施例的所述高增益微波多普勒探测模块10被示意,其中在本实用新型的这个变形实施例中,所述第一辐射源极111自所述第一馈电端1111在所述第二馈电端1121向所述第一馈电端1111方向和在靠近所述电磁反射面12方向延伸,所述第二辐射源极112自所述第二馈电端1121在所述第一馈电端1111向所述第二馈电端1121方向和在靠近所述电磁反射面12方向延伸,即对所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112的形状的调整形成所述第一辐射源极111的与所述第一馈电端1111相对的一端相对于所述第一馈电端1111靠近所述电磁反射面 12的状态,和形成所述第二辐射源极112的与所述第二馈电端1121相对的一端相对于所述第二馈电端1121靠近所述电磁反射面12的状态。
具体地,在本实用新型的这个变形实施例中,所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112被一次弯折,相应被弯折的所述第一辐射源极111自所述第一馈电端1111顺序在所述第二馈电端1121向所述第一馈电端1111方向延伸和在靠近所述电磁反射面12方向延伸,所述第二辐射源极112自所述第二馈电端1121 顺序在所述第一馈电端1111向所述第二馈电端1121方向延伸和在靠近所述电磁反射面12方向延伸。如此以对应形成所述第一辐射源极111的与所述第一馈电端1111相对的一端相对于所述第一馈电端1111靠近所述电磁反射面12的状态,和形成所述第二辐射源极112的与所述第二馈电端1121相对的一端相对于所述第二馈电端1121靠近所述电磁反射面12的状态。
进一步参考本实用新型的说明书附图之图6所示,依本实用新型的上述变形实施例的所述高增益微波多普勒探测模块10的对应于所述辐射空间100的辐射方向图被示意,由图可知,在所述高增益微波多普勒探测模块10的定向辐射方向,即垂直于图中X轴和Y轴所在平面的方向,所述高增益微波多普勒探测模块10同样具有大于7dB的辐射增益。特别地,区别于上一实施例的所述高增益微波多普勒探测模块10的所述辐射空间100,在本实用新型的这个变形实施例中,基于对所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112的形状的调整,在所述第一辐射源极111的与所述第一馈电端1111相对的一端相对于所述第一馈电端1111靠近所述电磁反射面12的状态,和所述第二辐射源极112的与所述第二馈电端1121相对的一端相对于所述第二馈电端1121靠近所述电磁反射面12的状态,所述辐射空间100被调整至在垂直于定向辐射方向的截面具有趋于完整的圆形,如此以有利于提高所述高增益微波多普勒探测模块10于不同应用场所对定向空间的物体活动的探测的适用性,并区别于传统柱状辐射源结构的微波探测模块和平板辐射源结构的微波探测模块在垂直于其定向辐射方向的截面为中部具有探测死区的圆环形状,所述高增益微波多普勒探测模块10的所述辐射空间 100在定向辐射方向外凸而能够避免形成探测死区。
进一步参考本实用新型的说明书附图之图7至图9所示,基于上述变形实施例中所述第一辐射源极111自所述第一馈电端1111在所述第二馈电端1121向所述第一馈电端1111方向和在靠近所述电磁反射面12方向延伸,所述第二辐射源极112自所述第二馈电端1121在所述第一馈电端1111向所述第二馈电端1121 方向和在靠近所述电磁反射面12方向延伸的结构关系。依本实用新型的上述实施例的不同变形实施例的所述高增益微波多普勒探测模块10的结构被示意,其中在本实用新型的这些变形实施例中,所述第一辐射源极111自所述第一馈电端 1111以所述第一馈电端1111为端地同时在所述第二馈电端1121向所述第一馈电端1111的方向和靠近所述电磁反射面12的方向延伸,所述第二辐射源极112自所述第二馈电端1121以所述第二馈电端1121为端地同时在所述第一馈电端1111 向所述第二馈电端1121的方向和靠近所述电磁反射面12的方向延伸,如此以在维持所述第二辐射源极112的线长参数L2满足λ/16≤L2≤λ,和所述第一辐射源极111的线长参数L1满足λ/16≤L1≤λ的同时,使得所述第二辐射源极 112和所述第一辐射源极111于平行于所述第一馈电端1111和所述第二馈电端 1121连线的方向的尺寸得以减小,并形成所述第一辐射源极111的与所述第一馈电端1111相对的一端相对于所述第一馈电端1111靠近所述电磁反射面12的状态,和所述第二辐射源极112的与所述第二馈电端1121相对的一端相对于所述第二馈电端1121靠近所述电磁反射面12的状态,从而有利于将辐射空间100 调整至在垂直于定向辐射方向的截面具有趋于完整的圆形而能够提高所述高增益微波多普勒探测模块10于不同应用场所对定向空间的物体活动的探测的适用性。
具体地,对应于图7,在本实用新型的这个变形实施例中,对应于上述实施例的所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112同轴的位置关系,所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112在靠近所述电磁反射面12的方向分别绕所述第一馈电端1111和所述第二馈电端1121被转动调整。即所述第一辐射源极 111被设置为自所述第一馈电端1111以所述第一馈电端1111为端,同时在所述第二馈电端1121向所述第一馈电端1111的连线方向和靠近所述电磁反射面12 的方向延伸的柱状直导电线,其中所述第二辐射源极112被设置为自所述第二馈电端1121以所述第二馈电端1121为端,同时在所述第一馈电端1111向所述第二馈电端1121的连线方向和靠近所述电磁反射面12的方向延伸的柱状直导电线。
对应于图8和图9,在本实用新型的这两个变形实施例中,所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112被弯曲地设置,具体地,所述第一辐射源极111 为自所述第一馈电端1111以所述第一馈电端1111为端,同时在所述第二馈电端 1121向所述第一馈电端1111的连线方向和靠近所述电磁反射面12的方向延伸而形成的柱状弧形导电线,其中所述第二辐射源极112为自所述第二馈电端1121 以所述第二馈电端1121为端,同时在所述第一馈电端1111向所述第二馈电端 1121的连线方向和靠近所述电磁反射面12的方向延伸而形成的柱状弧形导电线。
也就是说,所述第一辐射源极111的弧形形状是在所述第二馈电端1121向所述第一馈电端1111的连线方向和靠近所述电磁反射面12的方向非线性延伸的结果,同样的,所述第二辐射源极112的弧形形状是在所述第一馈电端1111向所述第二馈电端1121的连线方向和靠近所述电磁反射面12的方向非线性延伸的结果。区别地,对应于图8,在本实用新型的这个变形实施例中,所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112为在偏向所述电磁反射面12方向被弯曲而形成的柱状弧型导电线;对应于图9,在本实用新型的这个变形实施例中,所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112为在偏离所述电磁反射面12方向被弯曲而形成的柱状弧型导电线。
进一步参考本实用新型的说明书附图之图10所示,依本实用新型的上述实施例的另一变形实施例的所述高增益微波多普勒探测模块10的立体结构被示意。特别地,在本实用新型的这个变形实施例中,所述第二馈电线16包围所述第一馈电线15地被设置而形成有一电磁屏蔽腔161,如此以在所述第二馈电线16被接地的状态降低所述第二馈电线16与所述第一馈电线15之间的耦合对所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112之间的耦合的影响,和屏蔽外界电磁辐射对所述第一馈电线15的干扰,从而有利于提高所述高增益微波多普勒探测模块 10的抗干扰性能。
优选地,以包围所述第一馈电线15的形式被设置的所述第二馈电线16与所述第一馈电线15同轴,如此以在所述第一辐射源极111于所述第一馈电端1111 经所述第一馈电线15被馈电,和所述第二辐射源极112于所述第二馈电端1121 经所述第二馈电线16被馈电时,有利于所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112之间以对偶的方式耦合。
特别地,区别于上述实施例中所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112 以所述第一馈电端1111和所述第二馈电端1121连线的中点被点对称设置的结构,在本实用新型的一些实施例中,所述第二辐射源极112被设置为管状并自所述第二馈电端1121对应所述第一辐射源111的镜像的延伸方向延伸,也就是说,所述第二辐射源极112自所述第二馈电端1121的延伸方向对应于所述第一辐射源极111在所述第一馈电端1111至所述第二馈电端1121方向的镜像的延伸方向。例如当所述第一辐射源极111对应于图5所示意自所述第一馈电端1111顺序在所述第二馈电端1121向所述第一馈电端1111的方向延伸和在靠近所述电磁反射面12的方向延伸时,所述第一辐射源极111在所述第一馈电端1111至所述第二馈电端1121方向的镜像顺序在所述第一馈电端1111向所述第二馈电端1121的连线方向和靠近所述电磁反射面12的方向延伸,即所述第二辐射源极112自所述第二馈电端1121对应所述第一辐射源极111的镜像顺序在所述第一馈电端 1111向所述第二馈电端1121的连线方向和靠近所述电磁反射面12的方向延伸。通过这样的方式,同样能够形成所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112 之间对偶的耦合方式。
参考本实用新型的说明书附图之图11所示,依本实用新型的上述变形实施例的另一变形实施例的所述高增益微波多普勒探测模块10的立体结构被示意,特别地,相对于本实用新型的上述变形实施例,在本实用新型的这个变形实施例中,所述第一辐射源极111进一步与所述第二馈电线16电性相连而被接地。
具体地,在本实用新型的这个变形实施例中,以包围所述第一馈电线15的形式被设置并与所述第一馈电线15同轴的所述第二馈电线16进一步自与所述第二辐射源极112相连的一端沿所述第一馈电线111方向被开设有一对开槽162,其中一对所述开槽162于所述第二馈电线16界定有一第一臂163和一第二臂164,即所述第一臂163和所述第二臂164分别为所述第二馈电线16的界定于一对所述开槽162之间的两部分,其中所述第二辐射源极112自所述第二馈电端1121 导电延伸于所述第二馈电线16的所述第二臂164,其中所述第一辐射源极111 自所述第一馈电端1111导电延伸于所述第二馈电线16的所述第一臂163并于所述第一馈电端1111与所述第一馈电线15导电相连,如此以形成所述第一辐射源极111被接地的状态。
值得一提的是,所述第二馈电线16的一对所述开槽162自所述第二馈电线 16的与所述第二辐射源极112相连的一端沿所述第一馈电线111方向具有大于等于λ/128的开槽深度,如此以在所述第一辐射源极111经所述第二馈电线16 的所述第一臂163被接地的同时,能够在所述第一辐射源极111于所述第一馈电端1111经所述第一馈电线15被馈电激励,和所述第二辐射源极112于所述第二馈电端1121经所述第二馈电线16被馈电时,保障所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112之间以对偶的方式耦合。
可以理解的是,基于所述开槽162的深度设置,相应的阻抗能够被形成,如此以有利于所述振荡电路单元141和所述第一馈电线15及所述第二馈电线16与所述对偶耦合极子11之间的阻抗匹配。
特别地,在本实用新型的这个变形实施例中,所述第一辐射源极111和所述第二辐射源极112被一次弯折以而在维持所述第二辐射源极112的线长参数L2 满足λ/16≤L2≤λ,和所述第一辐射源极111的线长参数L1满足λ/16≤L1 ≤λ的同时,使得所述第二辐射源极112和所述第一辐射源极111于平行于所述第一馈电端1111和所述第二馈电端1121连线的方向的尺寸得以减小,并形成所述第一辐射源极111的与所述第一馈电端1111相对的一端相对于所述第一馈电端1111靠近所述电磁反射面12的状态,和所述第二辐射源极112的与所述第二馈电端1121相对的一端相对于所述第二馈电端1121靠近所述电磁反射面12的状态,从而有利于将辐射空间100调整至在垂直于定向辐射方向的截面具有趋于完整的圆形而能够提高所述高增益微波多普勒探测模块10于不同应用场所对定向空间的物体活动的探测的适用性。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述无须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
本领域的技术人员应理解,上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明,在没有背离所述原理下,本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (10)
1.一高增益微波多普勒探测模块,其特征在于,包括:
至少一对对偶耦合极子,其中一对所述对偶耦合极子包括一第一辐射源极和一第二辐射源极,其中所述第一辐射源极具有一第一馈电端并被设置为以所述第一馈电端为端延伸的导体,其中所述第二辐射源极具有一第二馈电端并被设置为所述第二馈电端为端延伸的导体,其中所述第一辐射源极和所述第二辐射源极被设置以所述第一馈电端和所述第二馈电端连线的中点对称,其中所述第一辐射源极和所述第二辐射源极分别适于在所述第一馈电端和所述第二馈电端被同一激励信号馈源馈电,其中所述第一馈电端和所述第二馈电端在小于等于λ/4的距离范围内相互靠近,其中λ为与该激励信号馈源的馈电信号频率相对应的波长参数,其中所述第一辐射源极被设置满足自所述第一馈电端具有大于等于λ/16的线长,其中所述第二辐射源极被设置满足自所述第二馈电端具有大于等于λ/16的线长,如此以当所述第一辐射源极和所述第二辐射源极分别于所述第一馈电端和所述第二馈电端被同一激励信号馈源馈电时,所述第一辐射源极和所述第二辐射源极的电流和电位分布能够以所述第一馈电端和所述第二馈电端的连线的中点呈对偶分布状态,从而使得所述第一辐射源极自所述第一馈电端沿所述第一辐射源极对应耦合于所述第二辐射源极的自所述第二馈电端沿所述第二辐射源极的相应位置;和
一电磁反射面,其中所述对偶耦合极子于所述电磁反射面所对应的空间与所述电磁反射面相间隔地被设置,其中所述第一馈电端和所述第二馈电端的连线的中点与所述电磁反射面之间的距离满足大于等于λ/32,其中所述第一辐射源极的与所述第一馈电端相对的一端相对于所述第一馈电端靠近所述电磁反射面,所述第二辐射源极的与所述第二馈电端相对的一端相对于所述第二馈电端靠近所述电磁反射面。
2.根据权利要求1所述的高增益微波多普勒探测模块,其中所述高增益微波多普勒探测模块进一步包括一电路单元,其中所述电路单元包括一振荡电路单元和一混频检波单元,其中所述混频检波单元被电性耦合于所述振荡电路单元和所述对偶耦合极子,其中所述振荡电路单元被设置允许被供电而于其馈极而输出一馈电信号和于其地极被接地以作为一激励信号馈源,其中所述第一辐射源极于所述第一馈电端被电性耦合于所述振荡电路单元的馈极,其中所述第二辐射源极于所述第二馈电端被电性连接于所述振荡电路单元的地极,如此以当所述振荡电路单元被供电时,所述第一辐射源极和所述第二辐射源极分别于所述第一馈电端和所述第二馈电端被所述振荡电路单元同源馈电。
3.根据权利要求2所述的高增益微波多普勒探测模块,其中所述高增益微波多普勒探测模块进一步包括一电路基板,其中所述电磁反射面和所述电路单元于所述电路基板的两相对面被承载于所述电路基板。
4.根据权利要求3所述的高增益微波多普勒探测模块,其中所述高增益微波多普勒探测模块进一步包括一第一馈电线和一第二馈电线,其中所述第一辐射源极于所述第一馈电端经所述第一馈电线被电性耦合于所述振荡电路单元的馈极,其中所述第二辐射源极于所述第二馈电端经所述第二馈电线被电性连接于所述振荡电路单元的地极。
5.根据权利要求4所述的高增益微波多普勒探测模块,其中所述第一馈电线和所述第二馈电线为相互平行的柱状直导电线。
6.根据权利要求1至5中任一所述的高增益微波多普勒探测模块,其中所述第一辐射源极被设置为自所述第一馈电端在所述第二馈电端向所述第一馈电端方向和在靠近所述电磁反射面方向延伸的柱状导电线,其中所述第二辐射源极被设置为自所述第二馈电端在所述第一馈电端向所述第二馈电端方向和在靠近所述电磁反射面方向延伸的柱状导电线。
7.根据权利要求6所述的高增益微波多普勒探测模块,其中所述第一辐射源极和所述第二辐射源极被一次弯折,相应被弯折的所述第一辐射源极为自所述第一馈电端顺序在所述第二馈电端向所述第一馈电端方向和在靠近所述电磁反射面方向延伸的柱状导电线,相应被弯折的所述第二辐射源极为自所述第二馈电端顺序在所述第一馈电端向所述第二馈电端方向和在靠近所述电磁反射面方向延伸的柱状导电线。
8.根据权利要求6所述的高增益微波多普勒探测模块,其中所述第一辐射源极自所述第一馈电端同时在所述第二馈电端向所述第一馈电端的方向和靠近所述电磁反射面的方向延伸,所述第二辐射源极自所述第二馈电端同时在所述第一馈电端向所述第二馈电端的方向和靠近所述电磁反射面的方向延伸。
9.根据权利要求8所述的高增益微波多普勒探测模块,其中所述第一辐射源极被设置为自所述第一馈电端同时在所述第二馈电端向所述第一馈电端的连线方向和靠近所述电磁反射面的方向延伸的柱状直导电线,其中所述第二辐射源极被设置为自所述第二馈电端同时在所述第一馈电端向所述第二馈电端的连线方向和靠近所述电磁反射面的方向延伸的柱状直导电线。
10.根据权利要求8所述的高增益微波多普勒探测模块,其中所述第一辐射源极被设置为自所述第一馈电端同时在所述第二馈电端向所述第一馈电端的连线方向和靠近所述电磁反射面的方向延伸的柱状弧形导电线,其中所述第二辐射源极被设置为自所述第二馈电端同时在所述第一馈电端向所述第二馈电端的连线方向和靠近所述电磁反射面的方向延伸而形成的柱状弧形导电线。
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