CN212257680U - 窄波束角的微波探测模块 - Google Patents

窄波束角的微波探测模块 Download PDF

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CN212257680U CN202021203036.7U CN202021203036U CN212257680U CN 212257680 U CN212257680 U CN 212257680U CN 202021203036 U CN202021203036 U CN 202021203036U CN 212257680 U CN212257680 U CN 212257680U
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Abstract

本实用新型提供一窄波束角的微波探测模块,其中所述窄波束角的微波探测模块具有一目标探测方向并能够形成在所述目标探测方向的径向方向被压缩的一探测空间,对应缩窄了所述窄波束角的微波探测模块于所述探测空间发射的探测波束的角度,以使得所述探测空间具有狭长型探测面,并于所述目标探测方向提高了所述窄波束角的微波探测模块的增益,如此以在所述窄波束角的微波探测模块被应用于狭长型空间时,所述探测区域的狭长型探测面能够跟狭长型空间的目标探测面的形状相匹配,从而在提高在所述窄波束角的微波探测模块的对应用场景的自适应能力的同时,还提高了所述窄波束角的微波探测模块的工作稳定性和可靠性。

Description

窄波束角的微波探测模块
技术领域
本实用新型涉及微波探测领域,尤其涉及一种具有窄波束角的微波探测模块。
背景技术
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,然而由于缺乏对电磁辐射的有效约束和控制手段,即对电磁辐射覆盖范围的形状调整手段,微波探测技术在实际应用中于不同应用场景的适应能力有限。具体地,由于缺乏对电磁辐射的有效约束和控制手段,现有的微波探测模块的实际探测空间难以控制,对应造成现有微波探测模块的实际探测空间与相应目标探测空间不匹配的状况,例如实际探测空间与相应目标空间部分交叉重合的状况,如此以在实际探测空间之外的目标探测空间无法被有效探测的状态,和/或在目标探测空间之外的实际探测空间存在环境干扰的状态,包括动作干扰、电磁干扰以及因电磁屏蔽环境造成的自激干扰,造成现有的微波探测模块探测精准度差和/或抗干扰性能差的问题,即现有微波探测模块在实际应用中具有较差的探测稳定性。
可以理解的是,在现有的微波探测模块100P被应用于一应用场景时,其中基于所述微波探测模块100P被用于探测一物体活动的状态的结果来调控该应用场景中安装的电气设备的工作状态,则所述微波探测模块100P的探测准确性和可靠度决定了该应用场景中安装的电气设备的工作的准确性和可靠性。如图1A和图1B所示,现有的采用柱状辐射源20P结构的微波探测模块100P被阐明,具体地,如图1A所示,其中所述微波探测模块100P具有一参考地10P和设置于所述参考地10P的一柱状辐射源20P,其中在所述柱状辐射源20P被馈电时,所述柱状辐射源20P向该窄边空间200P辐射探测波束而形成一探测空间110P。继续如图1A所示,所述微波探测模块100P所形成的所述探测空间110P内凹而形成有一探测死区120P,其中所述探测死区120P为所述微波探测模块100P所发射的探测波束无法覆盖的区域,即所述微波探测模块100P无法探测所述探测死区120P中的物体活动,也就是说,所述探测死区120P的存在造成了所述微波探测模块100P探测不稳定且准确性差的问题。在实际应用中,所述微波探测模块100P的安装高度被降低以降低所述探测死区120P在实际应用场景中占用的体积,如此以降低所述探测死区120P对所述微波探测模块100P的工作稳定性和准确性的影响。然而,在所述微波探测模块100P的安装高度被降低时,还会存在所述微波探测模块100P的所述探测空间110P覆盖目标区域的邻近区域的问题,如覆盖楼下走廊或者房间,对应造成所述探测模块工作不稳定、不准确的问题。因此所述微波探测模块100P不适用于高安装的窄边空间200P,例如但不限于走廊和过道类的狭长空间、办公桌和工作台类的小面积局部空间,即所述微波探测模块100P对环境的适应能力较差。
如图1B所示,其中所述微波探测模块100P被应用于一窄边空间200P如走廊的情景被示意,可以看出,其中所述微波探测模块100P形成的所述探测空间110P具有圆形的探测面111P,而该窄边空间200P对应具有一窄边的目标探测面201P。在所述微波探测模块100P朝该窄边空间200P发射具有圆形的所述探测面111P的所述探测波束时,所述探测面111P的直径大于该窄边空间200P对应的目标探测面201P的窄边长度,即所述探测面111P与该窄边空间200P对应的目标探测面201P的形状和大小不匹配,因此所述探测面超出该窄边空间200P对应的所述目标探测面201P的宽度的部分被所述探测波束覆盖,即该窄边空间200P的邻近区域如隔壁房间被所述探测波束覆盖,如此在该窄边空间200P的邻近区域被覆盖的区域存在物体活动时,所述微波探测模块100P的工作会受到干扰,对应造成所述微波探测模块100P产生工作不稳定且探测效果不准确的问题。而且,当在该窄边空间200P不存在物体活动时,所述微波探测模块100P也能够探测到该窄边空间200P的邻近区域被覆盖的区域所存在的物体活动,此时所述微波探测模块100P会被误触发而产生错误的触发信号以控制该窄边空间200P安装的电气设备如灯具等进行工作,不仅使得电气设备进行非必要工作,还会耗费不必要的电能。
总的来讲,由于缺乏对微波波束的有效约束和控制手段,目前的微波探测技术仅适用于固定面积的圆形目标探测面和方形目标探测面需求的目标探测空间,难以稳定地适应于不同形状和面积的目标探测空间的选择。因此,获取对相应微波探测模块的探测空间的形状的有效调整手段,不仅有利于提高微波探测技术于不同应用场景的适应能力,同时有利于提高微波探测技术于相应应用场景的抗干扰能力和稳定性。
实用新型内容
本实用新型的一目的在于提供一窄波束角的微波探测模块,其中所述窄波束角的微波探测模块具有一目标探测方向并能够形成在所述目标探测方向被压缩的一探测空间,对应缩窄了所述窄波束角的微波探测模块于所述探测空间发射的探测波束的角度,如此以使得所述探测空间具有窄边探测面,从而有利于所述探测空间的所述窄边探测面与窄边空间的目标探测面相匹配,对应提高了所述窄波束角的微波探测模块的工作稳定性。
本实用新型的另一目的在于提供一窄波束角的微波探测模块,其中所述探测空间的所述窄边探测面与所述窄边空间的目标探测面相匹配,对应提高了所述探测空间于所述窄边空间对应的目标探测空间的覆盖率,有利于提高所述窄波束角的微波探测模块的探测精准度,同时还提高了所述探测空间于所述目标探测空间的空间占比而有利于提高所述窄波束角度的微波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窄波束角的微波探测模块,其中所述探测空间对应的波束角被缩窄,则所述探测空间的所述窄边探测面与所述窄边空间的所述目标探测面相匹配,对应提高了所述窄波束角的微波探测模块对具有窄边的所述目标探测面的所述窄边空间的适应能力。
本实用新型的另一目的在于提供一窄波束角的微波探测模块,其中所述探测空间对应的波束角被缩窄,则所述探测空间沿所述目标探测方向被延伸和/或所述探测空间内的电磁辐射的能量密度被增强,对应提高了所述窄波束角的微波探测模块的探测距离和/或探测灵敏度。
本实用新型的另一目的在于提供一窄波束角的微波探测模块,其中所述窄波束角的微波探测模块包括一参考地和设置于所述参考地的至少一对对偶耦合极子,其中通过调整所述对偶耦合极子于所述参考地的物理排布和馈电设计,使得所述窄波束角的微波探测模块能够于所述目标探测方向形成被压缩的所述探测空间,对应缩窄了所述窄波束角的微波探测模块于所述探测空间发射的探测波束的角度,有利于提高所述窄波束角的微波探测模块的工作稳定性。
本实用新型的另一目的在于提供一窄波束角的微波探测模块,其中所述对偶耦合极子绕所述目标探测方向指向的一目标方向轴被设置,其中以分别位于所述目标方向轴的两相对径向方向的两个所述对偶耦合极子为相对的至少一对所述对偶耦合极子,所述对偶耦合极子的物理排布和馈电设计满足:相对的至少一对所述对偶耦合极子之间具有小于90度的相位差,如此以形成在所述目标方向轴的相应两相对径向方向被压缩的所述探测空间,对应在所述目标方向轴的相应两相对径向方向缩窄了所述探测空间的波束角度,并对应在所述目标探测方向提高了所述窄波束角的微波探测模块的增益。
本实用新型的另一目的在于提供一窄波束角的微波探测模块,其中各所述对偶耦合极子于同相位点被馈电的馈电设计基础上,所述对偶耦合极子的物理排布满足:相对的至少一对所述对偶耦合极子之间具有小于90度的相位差,如此以在简化所述窄波束角的微波探测模块的馈电电路设计的同时,基于所述对偶耦合极子的物理排布关系形成在所述目标方向轴的相应两相对径向方向被压缩的所述探测空间。
本实用新型的另一目的在于提供一窄波束角的微波探测模块,其中各所述对偶耦合极子包括两辐射源极,其中以两所述辐射源极在相应馈电设计中的极性区分为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以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以所述第一馈电端和所述第二馈电端为端在相互远离的方向延伸并分别具有大于等于λ/16的线长,其中在同一所述对偶耦合极子中以所述第一馈电端为起点,和以所述第二馈电端为终点记向量
Figure BDA0002553212420000041
其中|a|≤λ/32,即同一所述对偶耦合极子的所述第一馈电端和所述第二馈电端在小于等于λ/32的距离范围内相互靠近,其中λ为与馈电频率相对应的波长参数,且相对的至少一对所述对偶耦合极子的两所述向量
Figure BDA0002553212420000042
之间具有小于90度的夹角,如此以在各所述对偶耦合极子于同相位点被馈电的馈电设计基础上,使得所述对偶耦合极子的物理排布能够满足相对的至少一对所述对偶耦合极子之间具有小于90度的相位差。本实用新型的另一目的在于提供一窄波束角的微波探测模块,其中所述参考地被设置有一基础反射面,其中各所述对偶耦合极子在所述基础反射面所对应的空间与所述基础反射面相间隔,则基于所述基础反射面的反射特性,形成所述窄波束角的微波探测模块在所述目标探测方向的定向辐射特性,即所述基础反射面向所述对偶耦合极子的方向为所述目标探测方向,如此有利于所述窄波束角的微波探测模块能够定向地于所述目标探测方向辐射微波,从而有利于避免所述窄波束角的微波探测模块产生自激而提高所述窄波束角的微波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窄波束角的微波探测模块,其中各所述第一辐射源极以所述第一馈电端相互靠近的状态绕所述目标方向轴沿所述目标方向轴的径向方向被排布而呈放射状,各所述第二辐射源极以所述第二馈电端相互靠近的状态绕所述目标方向轴沿所述目标方向轴的径向方向被排布而呈放射状,如此以有利于对各所述第一馈电端汇集馈电和对各所述第二馈电端汇集馈电而采用同相位馈电的馈电设计,进而有利于简化所述窄波束角的微波探测模块的馈电电路设计。
本实用新型的另一目的在于提供一窄波束角的微波探测模块,其中在各所述辐射源极以所述馈电端相互靠近的状态绕所述目标方向轴沿所述目标方向轴的径向方向被排布而呈放射状的状态,各所述第一辐射源极的所述第一馈电端汇集为一端,或各所述第二辐射源极的所述第二馈电端汇集为一端,如此以能够于同一端对各所述第一辐射源极汇集馈电,或对各所述第二辐射源极汇集馈电而实现同相位馈电的馈电设计,进而有利于简化所述窄波束角的微波探测模块的馈电电路设计。
本实用新型的另一目的在于提供一窄波束角的微波探测模块,其中在各所述辐射源极绕所述目标方向轴排布的状态,所述第一辐射源极和所述第二辐射源极绕所述目标方向轴交替排布,以对应形成所述向量
Figure BDA0002553212420000051
首尾相指的圆形化排布,其中在所述向量
Figure BDA0002553212420000052
首尾相指的圆形化排布状态,所述对偶耦合极子的馈电设计满足相对的各对所述对偶耦合极子之间具有小于90度的相位差,如此以在所述目标方向轴的径向方向缩窄所述探测空间的波束角度的同时,有利于形成圆极化的探测微波而进一步约束所述探测空间的波束角度和提高所述窄波束角的微波探测模块的增益。
本实用新型的另一目的在于提供一窄波束角的微波探测模块,其中所述窄波束角的微波探测模块进一步包括对应所述第一馈电端数量的第一馈电线和对应所述第二馈电端数量的第二馈电线,其中所述第一馈电线的线长参数L1和所述第二馈电线的线长参数L2分别满足:λ/8≤L1≤λ/2和λ/8≤L2≤λ/2,其中所述第一馈电线和所述第二馈电线分别电性连接于所述第一馈电端和所述第二馈电端,如此基于所述参数L1和所述参数L2的设置使得各所述对偶耦合极子能够满足相应的阻抗匹配而在被馈电时于所述第一辐射源极和所述第二辐射源极之间产生足以向外辐射电磁波的电场耦合。
为实现以上至少一目的,本实用新型提供了一窄波束角的微波探测模块,适用于一窄边空间的物体活动探测,包括:
一参考地,其中所述参考地被设置有一基础反射面;和
至少一对对偶耦合极子,其中所述对偶耦合极子被设置于所述参考地并于所述基础反射面所对应的空间与所述基础反射面相间隔,其中各所述对偶耦合极子包括两辐射源极,其中以所述基础反射面向所述对偶耦合极子的方向为所述窄波束角的微波探测模块的目标探测方向,其中所述对偶耦合极子的各所述辐射源绕所述目标探测方向指向的一目标方向轴被设置,其中以分别位于所述目标方向轴的两相对径向方向的两个所述对偶耦合极子为相对的一对所述对偶耦合极子,其中相对的至少一对所述对偶耦合极子被设置为在被馈电的状态具有小于90度的相位差,如此以使得相对的该对所述对偶耦合极子向外辐射的电磁波能够相互融合而形成在所述目标方向轴的相应两相对径向方向被压缩的一探测空间,对应在所述目标方向轴的相应两相对径向方向缩窄了所述探测空间的波束角度,则所述探测空间具有与所述窄边空间的目标探测面相匹配的一窄边探测面。
在本实用新型的一实施例中,其中以所述对偶耦合极子的两所述辐射源极分别具有一馈电端并在相应馈电设计中的极性区分为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以所述第二馈电端为端延伸的导体,其中同一所述对偶耦合极子的所述第一辐射源极和所述第二辐射源极分别以所述第一馈电端和所述第二馈电端为端在相互远离的方向延伸并分别具有大于等于λ/16的线长,其中λ为与馈电频率相对应的波长参数,其中在同一所述对偶耦合极子中以所述第一馈电端为起点,和以所述第二馈电端为终点记向量
Figure BDA0002553212420000061
其中|a|≤λ/32。
在本实用新型的一实施例中,其中相对的至少一对所述对偶耦合极子的两所述向量
Figure BDA0002553212420000062
之间具有小于90度的夹角。
在本实用新型的一实施例中,其中各所述第一辐射源极以所述第一馈电端靠近所述目标方向轴的状态绕所述目标方向轴沿所述目标方向轴的径向方向被排布而呈放射状,各所述第二辐射源极以所述第二馈电端靠近所述目标方向轴的状态绕所述目标方向轴沿所述目标方向轴的径向方向被排布而呈放射状,对应形成各所述对偶耦合极子的所述向量
Figure BDA0002553212420000071
绕所述目标方向轴以所述目标方向轴的周向方向为指向的状态,从而形成相对的任一对所述对偶耦合极子的两所述向量
Figure BDA0002553212420000072
具有小于90度夹角的状态。
在本实用新型的一实施例中,其中所述窄波束角的微波探测模块进一步包括对应于所述第一馈电端数量的第一馈电线和对应于所述第二馈电端数量的第二馈电线,其中所述第一馈电线的线长参数L1和所述第二馈电线的线长参数L2分别满足:λ/8≤L1≤λ/2和λ/8≤L2≤λ/2,其中所述第一馈电线和所述第二馈电线分别电性连接于所述第一馈电端和所述第二馈电端。
在本实用新型的一实施例中,其中所述第一馈电线一体延伸于相应的所述第一辐射源极,其中所述第二馈电线一体延伸于相应的所述第二辐射源极,其中各所述对偶耦合极子的所述第一馈电线和所述第二馈电线相互平行。
在本实用新型的一实施例中,其中各所述第一馈电线的远离所述第一馈电端的一端绕所述目标方向轴相互靠近,各所述第二馈电线的远离所述第二馈电端的一端绕所述目标方向轴相互靠近。
在本实用新型的一实施例中,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线对称设置。
在本实用新型的一实施例中,其中各所述辐射源极具有自其相应所述馈电端向远离所述目标方向轴的方向延伸的一基础源极臂和延伸自所述基础源极臂的一弯折臂。
在本实用新型的一实施例中,其中各所述对偶耦合极子的两所述辐射源的所述弯折臂一体连接,如此形成各所述对偶耦合极子的两所述辐射源极电性相连的状态。
在本实用新型的一实施例中,其中相邻的一对所述对偶耦合极子的相邻两所述辐射源极的所述弯折臂一体连接,如此以形成相邻的一对所述对偶耦合极子的相邻两所述辐射源极电性相连的状态。
通过对随后的描述和附图的理解,本实用新型进一步的目的和优势将得以充分体现。
附图说明
图1A为现有的采用柱状辐射源的微波探测模块的应用示意图。
图1B为现有的采用柱状辐射源的微波探测模块的应用示意图。
图2A为根据本实用新型的第一优选实施例的所述窄波束角的微波探测模块的立体图。
图2B为根据本实用新型的上述优选实施例的所述窄波束角的微波探测模块的波束角度示意图。
图2C为根据本实用新型的上述优选实施例的所述窄波束角的微波探测模块的应用示意图。
图3A为根据本实用新型的第二优选实施例的所述窄波束角的微波探测模块的立体图。
图3B为根据本实用新型的上述优选实施例的所述窄波束角的微波探测模块的波束角度示意图。
图4A为根据本实用新型的第三优选实施例的所述窄波束角的微波探测模块的立体图。
图4B为根据本实用新型的上述优选实施例的所述窄波束角的微波探测模块的波束角度示意图。
图4C为根据本实用新型的上述优选实施例的所述窄波束角的微波探测模块的通过馈电设计的方式形成同源同相位馈电的波束角度示意图。
图5A为根据本实用新型的第四优选实施例的所述窄波束角的微波探测模块的立体图。
图5B为根据本实用新型的上述优选实施例的所述窄波束角的微波探测模块的波束角度示意图。
图5C为根据本实用新型的上述优选实施例的所述窄波束角的微波探测模块的通过馈电设计的方式形成同源同相位馈电的波束角度示意图。
图6A为根据本实用新型的第五优选实施例的所述窄波束角的微波探测模块的立体图。
图6B为根据本实用新型的上述优选实施例的所述窄波束角的微波探测模块的波束角度示意图。
图6C为根据本实用新型的上述优选实施例的所述窄波束角的微波探测模块的应用示意图。
图7A为根据本实用新型的第六优选实施例的所述窄波束角的微波探测模块的立体图。
图7B为根据本实用新型的上述优选实施例的所述窄波束角的微波探测模块的波束角度示意图。
图7C为根据本实用新型的上述优选实施例的所述窄波束角的微波探测模块的应用示意图。
图8A为根据本实用新型的第七优选实施例的所述窄波束角的微波探测模块的立体图。
图8B为根据本实用新型的上述优选实施例的所述窄波束角的微波探测模块的波束角度示意图。
图9A为根据本实用新型的第八优选实施例的所述窄波束角的微波探测模块的立体图。
图9B为根据本实用新型的上述优选实施例的所述窄波束角的微波探测模块的波束角度示意图。
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、形变方案、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“竖向”、“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。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
参考说明书附图之图2A至图3B所示,根据本实用新型的两个优选实施例的所述窄波束角的微波探测模块100的具体结构被阐明,如图2A所示,其中所述窄波束角的微波探测模块100具有一目标探测方向(对应图中Z轴方向)并能够形成在所述目标探测方向的径向方向被压缩的一探测空间110,对应缩窄了所述窄波束角度的微波探测模块于所述探测空间110发射的探测波束的角度,其中所述窄波束角度的微波探测模块于所述探测空间110发射的探测波束的波束角度的对应数值如图2B和图3B右上角的波束角度数值所示,并于所述目标探测方向提高了所述窄波束角的微波探测模块100的增益,以使得所述探测空间110具有窄边探测面111,如此以在所述窄波束角的微波探测模块100被应用于一窄边空间,如厂房和仓库的过道、以及道路类的狭长空间、办公桌和工作台类的小面积局部空间,所述探测空间110的窄边探测面111能够跟所述窄边空间的目标探测面相匹配,从而在提高所述窄波束角的微波探测模块100的对应应用场景的适应能力的同时,还提高了所述窄波束角的微波探测模块100的工作稳定性和可靠性。
值得一提的是,所述探测空间110对应的波束角被缩窄,则所述探测空间110沿所述目标探测方向被延伸和/或所述探测空间110内的电磁辐射的能量密度被增强,即所述窄波束角的微波探测模块100的增益被提高,对应提高了所述窄波束角的微波探测模块100的探测距离和/或探测灵敏度。
具体地,继续如图2A和图3A所示,其中所述窄波束角的微波探测模块100包括一参考地10和设置于所述参考地10的至少一对对偶耦合极子20,其中所述参考地10被设置有一基础反射面11,其中各所述对偶耦合极子20在所述基础反射面11所对应的空间与所述基础反射面11相间隔,其中所述基础反射面11形成于所述参考地10的表面,则基于所述基础反射面11对电磁波的反射特性,形成所述窄波束角的微波探测模块100在所述目标探测方向的定向辐射特性,即所述窄波束角的微波探测模块100能够自所述参考地10向所述对偶耦合极子20的方向辐射电磁波,也就是说,所述基础反射面11向所述对偶耦合极子20的方向为所述目标探测方向,以此所述窄波束角的微波探测模块100能够定向形成所述探测空间110而适用于定向空间的物体活动的探测,并有利于避免所述窄波束角的微波探测模块100产生自激而提高所述窄波束角的微波探测模块100的抗干扰能力。
此外,还值得一提的是,其中基于所述基础反射面11对电磁波的反射特性,使得所述窄波束角的微波探测模块100能够定向地于所述目标探测方向辐射电磁波,如此以有利于增强所述窄波束角的微波探测模块100于所述目标探测方向的增益,从而有利于提高所述窄波束角的微波探测模块100的工作稳定性和准确性。
进一步地,其中各所述对偶耦合极子20包括两辐射源极21,其中各所述辐射源极21绕所述目标探测方向指向的一目标方向轴(对应图中Z轴)被设置,其中以两所述辐射源极21分别具有一馈电端并在相应馈电设计中的极性区分为一第一辐射源极211和一第二辐射源极212,其中所述第一辐射源极211具有一第一馈电端2111并被设置为以所述第一馈电端2111为端延伸的导体,其中所述第二辐射源极212具有一第二馈电端2121并被设置为以所述第二馈电端2121为端延伸的导体,其中所述第一辐射源极211和所述第二辐射源极212分别以所述第一馈电端2111和所述第二馈电端2121为端在相互远离的方向延伸并分别具有大于等于λ/16的线长,其中在同一所述对偶耦合极子20中以所述第一馈电端2111为起点,和以所述第二馈电端2121为终点记向量
Figure BDA0002553212420000111
其中|a|≤λ/32,即同一所述对偶耦合极子20的所述第一馈电端2111和所述第二馈电端2121在小于等于λ/32的距离范围内相互靠近,其中λ为与馈电频率相对应的波长参数,如此以在所述对偶耦合极子20满足相应的阻抗匹配的前提下,当各所述对偶耦合极子20分别于所述第一馈电端2111和所述第二馈电端2121被馈电时,各所述对偶耦合极子20的所述第一辐射源极211和所述第二辐射源极212之间能够产生足以向外辐射电磁波的电场耦合而形成所述探测空间110。
优选地,其中同一所述对偶耦合极子20的所述第一馈电端2111和所述第二馈电端2121之间的距离在10%的误差范围内趋于λ/128,即0.9λ/128≤|a|≤1.1λ/128,如此以在各所述对偶耦合极子20的所述第一辐射源极211和所述第二辐射源极212之间产生电场耦合时降低所述第一辐射源极211和所述第二辐射源极212之间相互耦合的损耗。
值得一提,在上述的结构基础上,各所述对偶耦合极子20之间的相位差同时取决于所述第一馈电端2111和所述第二馈电端2121的相位点和所述向量
Figure BDA0002553212420000121
的方向,其中所述对偶耦合极子20在所述第一馈电端2111和所述第二馈电端2121的相位点取决于所述对偶耦合极子20的馈电设计,包括馈电电路设计和馈源设计,其中所述向量
Figure BDA0002553212420000122
的方向对应于所述对偶耦合极子20的物理排布,其中以分别位于所述目标方向轴的两相对径向方向的两个所述对偶耦合极子20为相对的一对所述对偶耦合极子20,所述对偶耦合极子20的物理排布和馈电设计满足:相对的至少一对所述对偶耦合极子20之间具有小于90度的相位差,即相对的至少一对所述对偶耦合极子被设置为在被馈电的状态具有小于90度的相位差,如此以使得相对的该对所述对偶耦合极子20向外辐射的电磁波能够相互融合而形成在所述目标方向轴的相应两相对径向方向被压缩的所述探测空间110,对应在所述目标方向轴的相应两相对径向方向缩窄了所述探测空间110的波束角度。
如此,如图2C所示,其中所述窄波束角的微波探测模块100形成的所述探测空间110能够具有所述窄边探测面111,则所述探测空间110的所述窄边探测面111能够与所述窄边空间的所述目标探测面的形状相匹配,如走廊和过道类的狭长探测面所对应的所述窄边空间,对应提高了所述探测空间110于所述目标探测空间110的覆盖率,有利于提高所述窄波束角的微波探测模块100的探测精准度,同时还提高了所述探测空间110于所述目标探测空间110的空间占比而有利于提高所述窄波束角度的微波探测模块的抗干扰能力。
换句话说,其中所述探测空间110对应的波束角被缩窄,则所述探测空间110的所述窄边探测面111趋于跟所述窄边空间的实际探测面的形状相匹配,对应提高了所述窄波束角的微波探测模块100对具有窄边的目标探测面的所述窄边探测空间110的适应能力。
具体地,在本实用新型的这两个实施例中,所述窄波束角的微波探测模块100包括一对所述对偶耦合极子20,即所述窄波束角的微波探测模块100包括两个所述对偶耦合极子20,其中两所述对偶耦合极子20绕所述目标方向轴并位于所述目标方向轴的两相对径向方向被排布设置,其中两个所述对偶耦合极子20的所述第一辐射源极211分别以所述第一馈电端2111靠近所述目标方向轴的状态绕所述目标方向轴并位于所述目标方向轴的两相对径向方向被排布,其中两个所述对偶耦合极子20的所述第二辐射源极212分别以所述第二馈电端2121靠近所述目标方向轴的状态绕所述目标方向轴并位于所述目标方向轴的两相对径向方向被排布,如此以有利于对各所述第一馈电端2111汇集馈电和对各所述第二馈电端2121汇集馈电而能够以相同馈源采用同相位馈电的馈电电路设计对各所述对偶耦合极子20馈电,进而有利于简化所述窄波束角的微波探测模块100的馈电电路设计和馈源设计。
可以理解的是,当以相同馈源采用同相位馈电的馈电电路设计对各所述对偶耦合极子20馈电时,相对的所述对偶耦合极子20之间的相位差与相应两所述向量
Figure BDA0002553212420000131
的夹角相对应。也就是说,在本实用新型的这个实施例中,当以相同馈源采用同相位馈电的馈电电路设计对各所述对偶耦合极子20馈电时,各所述对偶耦合极子20的物理排布满足:相对的至少一对所述对偶耦合极子20的两所述向量
Figure BDA0002553212420000132
之间具有小于90度的夹角。如此以在各所述对偶耦合极子20于同相位点被馈电的馈电设计基础上,使得所述对偶耦合极子20的物理排布能够满足相对的至少一对所述对偶耦合极子20之间具有大于度的相位差而在所述目标方向轴的相应两相对径向方向压缩的所述探测空间110。
还应该理解的是,在以相同馈源采用同相位馈电的馈电电路设计对各所述对偶耦合极子20馈电时,基于同一所述对偶耦合极子20的所述第一馈电端2111和所述第二馈电端2121在小于等于λ/32的距离范围内相互靠近的结构关系,在本实用新型的这个实施例中,相邻的所述第一辐射源极211和所述第二辐射源极212允许被划分于同一所述对偶耦合极子20,相对的所述第一辐射源极211和所述第二辐射源极212也被允许划分于同一所述对偶耦合极子20。也就是说,所述第一辐射源极211能够同时与相邻所述第二辐射源极212以及相对的所述第二辐射源极212产生电场耦合。因此,在各所述对偶耦合极子20包括两所述辐射源极21的结构基础上,对相对的所述对偶耦合极子20之间的相位差的判断,应当考虑所述对偶耦合极子20的所有划分方式,即在依所述对偶耦合极子20的其中一种划分方式判断相对的至少一对所述对偶耦合极子20的两所述向量
Figure BDA0002553212420000141
之间具有小于90度的夹角时,判定相对的至少一对所述对偶耦合极子20的两所述向量
Figure BDA0002553212420000142
之间具有小于90度的夹角。
进一步地,其中所述第一辐射源极211和所述第二辐射源极212以所述第一馈电端2111和所述第二馈电端2121连线的中线对称设置,即所述第一辐射源极211和所述第二辐射源极212具有相同的形状和尺寸并以所述第一馈电端2111和所述第二馈电端2121连线的中线被对称设置,如此以有利于保障所述第二辐射源极212和所述第一辐射源极211之间以对偶的方式耦合。
值得一提的是,其中各所述第一辐射源极211具有自所述第一馈电端2111向远离所述目标方向轴的方向延伸的第一基础源极臂2112和延伸自所述基础源极臂的第一弯折臂2113,其中各所述第二辐射源极212具有自所述第二馈电端2121向远离所述目标方向轴的方向延伸的第二基础源极臂2122和延伸自所述基础源极臂的第二弯折臂2123,即所述第一辐射源极211和所述第二辐射源极212被弯折设置,如此以在维持所述第一辐射源极211和所述第二辐射源极212具有大于等于λ/16的线长基础上有利于减小所述窄波束角的微波探测模块100的尺寸和调节所述辐射空间的形状而提高所述窄波束角的微波探测模块100的适应性。
换句话说,其中各所述辐射源极21分别具有自其相应的所述馈电端向远离所述目标方向轴的方向延伸的一基础源极臂和延伸自所述基础源极臂的一弯折臂,其中所述弯折臂可以由所述基础源极臂弯折一次形成,如图2A所示;其中所述弯折臂也可以由所述基础源极臂多次弯折形成,如图3A所示,本实用新型对此不作限制。
进一步地,在本实用新型的这个实施例中,所述窄波束角的微波探测模块100进一步包括对应所述第一馈电端2111数量的第一馈电线31和对应所述第二馈电端2121数量的第二馈电线32,其中所述第一馈电线31的线长参数L1和所述第二馈电线32的线长参数L2分别满足:λ/8≤L1≤λ/2和λ/8≤L2≤λ/2,其中所述第一馈电线31和所述第二馈电线32分别电性连接于所述第一馈电端2111和所述第二馈电端2121,如此基于所述参数L1和所述参数L2的设置使得各所述对偶耦合极子20能够满足相应的阻抗匹配而在被馈电时于所述第一辐射源极211和所述第二辐射源极212之间产生足以向外辐射电磁波的电场耦合。
特别地,在本实用新型的这个实施例中,各所述第一馈电线31和所述第二馈电线32相互平行,则所述第一馈电线31和所述第二馈电线32之间的距离对应于相应所述对偶耦合极子20的所述第一馈电端2111与所述第二馈电端2121之间的距离满足小于等于λ/32的范围,如此以在所述第一辐射源极211和所述第二辐射源极212分别经相应所述第一馈电线31和所述第二馈电线32被馈电时,所述第一馈电线31和所述第二馈电线32之间的耦合作用能够被降低而有利于降低所述第一馈电线31和所述第二馈电线32的损耗。
进一步地,在本实用新型的这个实施例中,所述第一馈电线31和所述第二馈电线32分别一体延伸于相应所述第一辐射源极211和所述第二辐射源极212,如此以有利于提高所述窄波束角的微波探测模块100的结构稳定性和一致性,对应提高了所述窄波束角的微波探测模块100的一致性和稳定性。
值得一提的是,其中所述第一辐射源极211的所述第一基础源极臂2112一体连接于所述第一馈电线31,其中所述第二辐射源极212的所述第二基础源极臂2122一体连接于所述第二馈电线32,从而形成所述第一馈电线31和所述第二馈电线32分别一体延伸于相应所述第一辐射源极211和所述第二辐射源极212的状态。
此外,还值得一提的是,在本实用新型的一些实施例中,其中在各所述辐射源极21以所述馈电端靠近所述目标方向轴的状态绕所述目标方向轴沿所述目标方向轴的径向方向被排布而呈放射状的状态,各所述第一辐射源极211的所述第一馈电端2111汇集为一端,或各所述第二辐射源极212的所述第二馈电端2121汇集为一端,如此以能够于同一端对各所述第一辐射源极211汇集馈电,或于同一端对各所述第二辐射源极212汇集馈电而实现同相位馈电的馈电设计,进而有利于简化所述窄波束角的微波探测模块100的馈电电路设计。
相应地,在各所述辐射源极21以所述馈电端靠近所述目标方向轴的状态绕所述目标方向轴沿所述目标方向轴的径向方向被排布而呈放射状的状态,当各所述第一辐射源极211的所述第一馈电端2111汇集为一端,或各所述第二辐射源极212的所述第二馈电端2121汇集为一端时,相应所述第一馈电线31或所述第二馈电线32的数量对应为一根。
进一步参考本实用新型的说明书附图之图4A至图4C所示,依本实用新型的上述优选实施例的第三优选实施例的所述窄波束角的微波探测模块100的结构和波束角度图分别被示意,其中在本实用新型的这一实施例中,相对的至少一对所述对偶耦合极子20以所述第一辐射源极211的所述第一馈电端2111靠近所述目标方向轴的状态沿所述目标方向轴的径向方向被排布,并以所述第二辐射源极212的所述第二馈电端2121靠近所述目标方向轴的状态沿所述目标方向轴的径向方向被排布,如此以对应形成相对的该对所述对偶耦合极子20的两所述向量
Figure BDA0002553212420000161
之间具有小于90度夹角的状态,从而在以相同馈源采用同相位馈电的馈电电路设计对各所述对偶耦合极子20馈电时,使得相对的该对所述对偶耦合极子20之间具有小于90度的相位差而在所述目标方向轴的相应两相对径向方向压缩所述探测空间110,以使得所述探测空间110具有所述窄边探测面111,从而使得所述窄波束角的微波探测模块100能够适用于具有窄边的所述目标探测面的所述窄边空间。
具体地,在本实用新型的这一实施例中,所述窄波束角的微波探测模块100包括三对所述对偶耦合极子20,其中各所述对偶耦合极子20以所述第一辐射源极211的所述第一馈电端2111的靠近所述目标方向轴的状态绕所述目标方向轴沿所述目标方向轴的径向方向被排布而呈放射状,对应形成各所述对偶耦合极子20的所述向量
Figure BDA0002553212420000162
绕所述目标方向轴以所述目标方向轴的周向方向为指向的状态,从而形成相对的各对所述对偶耦合极子20的两所述向量
Figure BDA0002553212420000163
具有小于90度夹角的状态,即相对的任一对所述对偶耦合极子20的两所述向量
Figure BDA0002553212420000164
之间具有小于90度的夹角,进而形成在所述目标方向轴的各个径向方向被拉伸的所述探测空间110而在所述目标方向轴的各个径向方向缩窄了所述探测空间110的波束角度,其中所述探测空间110的波束角度对应的数值如图4B所示。
如图4C所示,在本实用新型的这一实施例中,其中在各所述对偶耦合极子20的各所述辐射源极21以对应的所述馈电端靠近所述目标方向轴的状态绕所述目标方向轴沿所述目标方向轴的径向方向被排布而呈放射状态的基础上,通过调整所述窄波束角的微波探测模块100的馈电电路设计的方式使得所述窄波束角的微波探测模块100的三对所述对偶耦合极子20同源同相位馈电,即各所述第一辐射源21的所述第一馈电端2111汇集为一端,或各所述第二辐射源极212的所述第二馈电端2121汇集为一端,如此以实现三对所述对偶耦合极子20同源同相位馈电,对应也能够实现缩窄所述窄波束角的微波探测模块100的波束角度,其中所述探测空间110的波束角度对应的数值如图4C所示。也就是说,本实用新型也可以通过调整馈电电路设计的方式调整所述窄波束角的微波探测模块100的波束角度,本实用新型对此不作限制。
进一步参考说明书附图之图5A至图5C所示,依本实用新型的上述优选实施例的第四优选实施例的所述窄波束角的微波探测模块100的结构和波束角度图分别被示意,其中在本实用新型的这一实施例中,相对的至少一对所述对偶耦合极子20以所述第一辐射源极211的所述第一馈电端2111靠近所述目标方向轴的状态沿所述目标方向轴的径向方向被排布,并以所述第二辐射源极212的所述第二馈电端2121靠近所述目标方向轴的状态沿所述目标方向轴的径向方向被排布,如此以对应形成相对的该对所述对偶耦合极子20的两所述向量
Figure BDA0002553212420000171
之间具有小于90度夹角的状态,从而在以相同馈源采用同相位馈电的馈电电路设计对各所述对偶耦合极子20馈电时,使得相对的该对所述对偶耦合极子20之间具有小于90度的相位差而在所述目标方向轴的相应两相对径向方向压缩所述探测空间110,以使得所述探测空间110具有所述窄边探测面111,从而使得所述窄波束角的微波探测模块100能够适用于具有窄边的所述目标探测面的所述窄边空间。
具体地,在本实用新型的这一实施例中,所述窄波束角的微波探测模块100包括三对所述对偶耦合极子20,其中各所述对偶耦合极子20以所述第一辐射源极211的所述第一馈电端2111的靠近所述目标方向轴的状态绕所述目标方向轴沿所述目标方向轴的径向方向被排布而呈放射状,对应形成各所述对偶耦合极子20的所述向量
Figure BDA0002553212420000172
绕所述目标方向轴以所述目标方向轴的周向方向为指向的状态,从而形成相对的各对所述对偶耦合极子20的两所述向量
Figure BDA0002553212420000173
具有小于90度夹角的状态,即相对的任一对所述对偶耦合极子20的两所述向量
Figure BDA0002553212420000174
之间具有小于90度的夹角,进而形成在所述目标方向轴的各个径向方向被拉伸的所述探测空间110而在所述目标方向轴的各个径向方向缩窄了所述探测空间110的波束角度,其中所述探测空间110的波束角度对应的数值如图5B所示。
如图5C所示,在本实用新型的这一实施例中,其中在各所述对偶耦合极子20的各所述辐射源极21以对应的所述馈电端靠近所述目标方向轴的状态绕所述目标方向轴沿所述目标方向轴的径向方向被排布而呈放射状态的基础上,通过调整所述窄波束角的微波探测模块100的馈电电路设计的方式使得所述窄波束角的微波探测模块100的三对所述对偶耦合极子20同源同相位馈电,即各所述第一辐射源21的所述第一馈电端2111汇集为一端,或各所述第二辐射源极212的所述第二馈电端2121汇集为一端,如此以实现三对所述对偶耦合极子20同源同相位馈电,对应也能够实现缩窄所述窄波束角的微波探测模块100的波束角度,其中所述探测空间110的波束角度对应的数值如图5C所示。也就是说,本实用新型也可以通过调整馈电电路设计的方式调整所述窄波束角的微波探测模块100的波束角度,本实用新型对此不作限制。
进一步参考本实用新型的说明书附图之图6A至图9B所示,依本实用新型的不同实施例的所述窄波束角的微波探测模块100的结构和波束角度图分别被示意,其中在本实用新型的这些实施例中,其中所述窄波束角的微波探测模块100包括四对所述对偶耦合极子20,对应所述第一辐射源极211的数量为八个,所述第二辐射源极212的数量也为八个,其中八个所述第一辐射源极211绕所述目标方向轴沿所述目标方向轴的径向方向被排布,其中八个所述第二辐射源极212绕所述目标方向轴沿所述目标方向轴的径向方向被排布,其中至少相邻的一对所述对偶耦合极子20的所述第一辐射源极211被相邻的设置,如此以使得相对的任一对所述对偶耦合极子20的物理排布满足相对的任一对所述对偶耦合极子20的两所述向量
Figure BDA0002553212420000181
之间具有小于90度的夹角,进而形成在所述目标方向轴的各个径向方向被拉伸的所述探测空间110而在所述目标方向轴的各个径向方向缩窄了所述探测空间110的波束角度,以使得所述探测空间110具有所述窄边探测面111。
值得一提的是,在本实用新型的这些实施例中,其中各所述第一馈电线31的远离所述第一馈电端2111的一端绕所述目标方向轴相互靠近,各所述第二馈电线32的远离所述第二馈电端2121的一端绕所述目标方向轴相互靠近,如此以有利于通过对各所述第一馈电端2111的一端汇集馈电,和对各所述第二馈电线32的远离所述第二馈电端2121的一端汇集馈电的方式,实现以相同馈源采用同相位馈电的馈源设计和馈电电路设计对各所述对偶耦合极子20馈电,从而有利于简化所述窄波束角的微波探测模块100的馈电设计。
可以理解的是,当以相同馈源采用同相位馈电的馈电电路设计对各所述对偶耦合极子20馈电时,相对的所述对偶耦合极子20之间的相位差与相应两所述向量
Figure BDA0002553212420000182
的夹角相对应。也就是说,在本实用新型的这些实施例中,当以相同馈源采用同相位馈电的馈电电路设计对各所述对偶耦合极子20馈电时,各所述对偶耦合极子20的物理排布满足:相对的至少一对所述对偶耦合极子20的两所述向量
Figure BDA0002553212420000191
之间具有小于90度的夹角。如此以在各所述对偶耦合极子20于同相位点被馈电的馈电设计基础上,使得所述对偶耦合极子20的物理排布能够满足相对的至少一对所述对偶耦合极子20之间具有小于90度的相位差而在所述目标方向轴的相应两相对径向方向压缩所述探测空间110。
如图6A所示,在本实用新型的这一实施例中,其中各所述对偶耦合极子20的两所述辐射源21的所述弯折臂2113一体连接,如此形成各所述对偶耦合极子20的两所述辐射源极21电性相连的状态,具体地,其中各所述对偶耦合极子20的所述第一辐射源极211的所述第一弯折臂2113一体连接于所述第二辐射源极212的所述第二弯折臂2123,如此以形成各所述对偶耦合极子20的所述第一辐射源极211和所述第二辐射源极212电性相连的状态,从而降低所述对偶耦合极子20的阻抗而有利于以提高所述对偶耦合极子20的品质因数的方式提高所述窄波束角的微波探测模块100的抗干扰性能。
进一步参考本实用新型的说明书附图之图6B和图6C所示意,对应于图6A所示意的所述窄波束角的微波探测模块100的结构,在本实用新型的这个实施例中,所述窄波束角的微波探测模块100具有在各个方向平稳趋于50度的平面波束角,对应所述探测空间110的所述窄边探测面111匹配于办公桌和工作台类的小面积局部空间相对应,即所述探测空间110具有趋于圆形的所述窄边探测面111而适用于所述目标探测面为圆形区域的所述窄边空间,如办公桌和工作台类的小面积局部空间。
如图7A至7C所示,在本实用新型的这一实施例中,其中相邻的一对所述对偶耦合极子20的相邻两所述辐射源极21的所述弯折臂被一体连接,如此以形成相邻的一对所述对偶耦合极子20的相邻两所述辐射源极21电性相连的状态,从而降低相邻的一对所述对偶耦合极子20的阻抗而有利于以提高所述对偶耦合极子20的品质因数的方式提高所述窄波束角的微波探测模块100的抗干扰性能。
可以理解的是,其中相邻的一对所述对偶耦合极子20的相邻两所述辐射源极21的所述弯折臂一体连接的状态包括了相邻的两所述第一辐射源极211的所述第一弯折臂2113一体连接的状态、相邻的两所述第二辐射源极212的所述第二弯折臂2123一体连接的状态以及相邻的所述第一辐射源极211的所述第一弯折臂2113和所述第二辐射源极212的所述第二弯折臂2123一体连接的状态,也就是说,本实用新型对相邻的一对所述对偶耦合极子20的相邻两所述辐射源极21的极性不作限制,对应本实用新型对相邻的一对所述对偶耦合极子20的相邻两所述辐射源极21的馈电电路设计不作限制。
特别地,在本实用新型的这个实施例中,各所述辐射源极21绕所述目标方向轴被排布,且所述第一辐射源极211和所述第二辐射源极212绕所述目标方向轴交替排布,以对应形成所述向量
Figure BDA0002553212420000201
首尾相指的圆形化排布状态,其中在所述向量
Figure BDA0002553212420000202
首尾相指的圆形化排布状态,所述对偶耦合极子20的馈电设计满足相对的各对所述对偶耦合极子20之间具有小于90度的相位差,如此以在所述目标方向轴的径向方向缩窄所述探测空间110的波束角度的同时,有利于形成圆极化的探测微波而进一步约束所述探测空间110的波束角度和提高所述窄波束角的微波探测模块100的增益。
具体地,在本实用新型的这个实施例中,所述窄波束角的微波探测模块100包括四个所述对偶耦合极子20,其中各所述对偶耦合极子20以所述第一弯折臂2113和所述第二弯折臂2123绕所述目标方向轴沿所述目标方向轴的周向方向以90度角等角度排布,且所述第一辐射源极211和所述第二辐射源极212绕所述目标方向轴交替排布,对应形成四个所述向量
Figure BDA0002553212420000203
首尾垂直相指的圆形化排布状态,其中四个所述对偶耦合极子20的馈电设计满足相对的各对所述对偶耦合极子20之间具有0度的相位差。也就是说,定义其中一个所述向量
Figure BDA0002553212420000204
为0度,以0度的所述向量
Figure BDA0002553212420000205
为起点,在顺时针或逆时针方向,另外三个所述向量
Figure BDA0002553212420000206
顺序呈90度、180度和270度,且对0度、90度、180度和270度的所述向量
Figure BDA0002553212420000207
所对应的所述对偶耦合极子20的馈电设计满足分别以0度、90度、180度和270度的电位差馈电,如此以使得对所述对偶耦合极子20的馈电设计满足相对的各对所述对偶耦合极子20之间具有0度的相位差,并能够形成圆极化的探测微波而进一步约束所述探测空间110的波束角度和提高所述窄波束角的微波探测模块100的增益。
值得一提的是,所述探测空间110的波束角度被窄化的同时,由于同时形成了圆极化的探测微波,所述窄波束角的微波探测模块100能够抵抗雨滴的干扰而适用于户外远距离的微波探测,如图7C所示意的高速公路的车辆移动探测。
如图8A至图9B所示,在本实用新型的这两个实施例中,其中各所述对偶耦合极子20的两所述辐射源极21的所述弯折臂被设置为两段弯折的导体,且各所述对偶耦合极子20的两所述辐射源极21以两所述馈电端连线的中线被对称设置,也就是说,各所述对偶耦合极子20的两所述辐射源极21具有相同的形状和尺寸,如此以有利于保障两所述辐射源极21之间以对偶的方式耦合,从而避免所述窄波束角的微波探测模块100产生探测死区并能够确保所述探测空间110的探测距离的均匀性和一致性。
值得一提的是,在以上实施例中,各所述对偶耦合极子20的所述第一馈电线31和所述第二馈电线32被弯折设置,如此以在一体化各所述对偶耦合极子20和各所述第一馈电线31和各所述第二馈电线32的结构基础上,通过弯折所述第一馈电线31和所述第二馈电线32的方式,维持所述第一馈电线31的线长参数L1和所述第二馈电线32的线长参数L2而使得各所述对偶耦合极子20能够满足相应的阻抗匹配,以此有利于所述窄波束角的微波探测模块100的工作可靠性和稳定性。
可以理解的是,在本实用新型的上述实施例的描述中,以所述对偶耦合极子20的两所述辐射源极21在相应馈电设计中的极性区分为一第一辐射源极211和一第二辐射源极212,其中对所述辐射源极21的极性区别并不构成对本实用新型的限制,也就是说,在本实用新型的上述实施例的描述中,所述第一辐射源极211和所述第二辐射源极212的描述并不构成对具体极性的限制。
还可以理解的是,基于以上实施例的所述窄波束角的微波探测模块100的结构描述可知:在所述对偶耦合极子20的物理排布和馈电设计满足相对的至少一对所述对偶耦合极子20之间具有小于90度的相位差的基础上,所述对偶耦合极子20的数量和形状设置以及相应的物理排布和馈电设计具有多种实施方式,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,在不相互矛盾的情况下,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能够相互结合和组合。
本领域的技艺人员应理解,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 (13)

1.一窄波束角的微波探测模块,适用于一窄边空间的物体活动探测,其特征在于,包括:
一参考地,其中所述参考地被设置有一基础反射面;和
至少一对对偶耦合极子,其中所述对偶耦合极子被设置于所述参考地并于所述基础反射面所对应的空间与所述基础反射面相间隔,其中各所述对偶耦合极子包括两辐射源极,其中以所述基础反射面向所述对偶耦合极子的方向为所述窄波束角的微波探测模块的目标探测方向,其中所述对偶耦合极子的各所述辐射源绕所述目标探测方向指向的一目标方向轴被设置,其中以分别位于所述目标方向轴的两相对径向方向的两个所述对偶耦合极子为相对的一对所述对偶耦合极子,其中相对的至少一对所述对偶耦合极子被设置为在被馈电的状态具有小于90度的相位差,如此以使得相对的该对所述对偶耦合极子向外辐射的电磁波能够相互融合而形成在所述目标方向轴的相应两相对径向方向被压缩的一探测空间,对应在所述目标方向轴的相应两相对径向方向缩窄了所述探测空间的波束角度,则所述探测空间具有与所述窄边空间的目标探测面相匹配的一窄边探测面。
2.根据权利要求1所述的窄波束角的微波探测模块,其中以所述对偶耦合极子的两所述辐射源极在相应馈电设计中的极性区分为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以所述第二馈电端为端延伸的导体,其中同一所述对偶耦合极子的所述第一辐射源极和所述第二辐射源极分别以所述第一馈电端和所述第二馈电端为端在相互远离的方向延伸并分别具有大于等于λ/16的线长,其中λ为与馈电频率相对应的波长参数,其中在同一所述对偶耦合极子中以所述第一馈电端为起点,和以所述第二馈电端为终点记向量
Figure FDA0002553212410000011
其中|a|≤λ/32。
3.根据权利要求2所述的窄波束角的微波探测模块,其中相对的至少一对所述对偶耦合极子的两所述向量
Figure FDA0002553212410000012
之间具有小于90度的夹角。
4.根据权利要求3所述的窄波束角的微波探测模块,其中各所述第一辐射源极以所述第一馈电端靠近所述目标方向轴的状态绕所述目标方向轴沿所述目标方向轴的径向方向被排布而呈放射状,各所述第二辐射源极以所述第二馈电端靠近所述目标方向轴的状态绕所述目标方向轴沿所述目标方向轴的径向方向被排布而呈放射状,对应形成各所述对偶耦合极子的所述向量
Figure FDA0002553212410000021
绕所述目标方向轴以所述目标方向轴的周向方向为指向的状态,从而形成相对的任一对所述对偶耦合极子的两所述向量
Figure FDA0002553212410000022
具有小于90度夹角的状态。
5.根据权利要求4所述的窄波束角的微波探测模块,其中所述窄波束角的微波探测模块进一步包括对应于所述第一馈电端数量的第一馈电线和对应于所述第二馈电端数量的第二馈电线,其中所述第一馈电线的线长参数L1和所述第二馈电线的线长参数L2分别满足:λ/8≤L1≤λ/2和λ/8≤L2≤λ/2,其中所述第一馈电线和所述第二馈电线分别电性连接于所述第一馈电端和所述第二馈电端。
6.根据权利要求5所述的窄波束角的微波探测模块,其中所述第一馈电线一体延伸于相应的所述第一辐射源极,其中所述第二馈电线一体延伸于相应的所述第二辐射源极,其中各所述对偶耦合极子的所述第一馈电线和所述第二馈电线相互平行。
7.根据权利要求6所述的窄波束角的微波探测模块,其中各所述第一馈电线的远离所述第一馈电端的一端绕所述目标方向轴相互靠近,各所述第二馈电线的远离所述第二馈电端的一端绕所述目标方向轴相互靠近。
8.根据权利要求7所述的窄波束角的微波探测模块,其中所述第一辐射源极和所述第二辐射源极交替排布,以对应形成所述向量
Figure FDA0002553212410000023
首尾相指的圆形化排布状态。
9.根据权利要求8所述的窄波束角的微波探测模块,其中对所述对偶耦合极子的馈电设计满足相对的各对所述对偶耦合极子之间具有0度的相位差。
10.根据权利要求2至9中任一所述的窄波束角的微波探测模块,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线对称设置。
11.根据权利要求2至9中任一所述的窄波束角的微波探测模块,其中各所述辐射源极具有自其相应的所述馈电端向远离所述目标方向轴的方向延伸的一基础源极臂和延伸自所述基础源极臂的一弯折臂。
12.根据权利要求11所述的窄波束角的微波探测模块,其中各所述对偶耦合极子的两所述辐射源的所述弯折臂一体连接,如此形成各所述对偶耦合极子的两所述辐射源极电性相连的状态。
13.根据权利要求11所述的窄波束角的微波探测模块,其中相邻的一对所述对偶耦合极子的相邻两所述辐射源极的所述弯折臂一体连接,如此以形成相邻的一对所述对偶耦合极子的相邻两所述辐射源极电性相连的状态。
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