CN212364581U - 具有大波束角的高增益微波探测模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一具有大波束角的高增益微波探测模块，其中所述具有大波束角的高增益微波探测模块包括一辐射源和一参考地，其中所述辐射源和所述参考地被间隔地设置以于所述辐射源和所述参考地之间形成一辐射缝隙，其中在大于等于0.8mm尺寸范围通过提高所述辐射缝隙的缝隙高度的方式，组合以于所述辐射源形成对相应馈电信号的闭环回路的方式，所述具有大波束角的高增益微波探测模块因所述辐射缝隙的缝隙高度的增加而于相应多普勒中频信号增加的背景干扰信号能够被限制，从而有利于在提高所述具有大波束角的高增益微波探测模块的平面波束角和基础响应灵敏度的同时保障所述具有大波束角的高增益微波探测模块的抗干扰性能。

Description

具有大波束角的高增益微波探测模块

技术领域

本实用新型涉及微波探测领域，特别涉及基于多普勒效应原理的一具有大波束角的高增益微波探测模块。

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，基于多普勒效应原理探测人体活动，包括人体的呼吸和心跳动作，因而具有广泛的应用前景，然而一方面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，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而在实际应用中于不同应用场景的适应能力有限。

具体地，参考本实用新型的说明书附图之图1A至图1C所示，现有的微波探测模块的原理框图和结构以及对应该原理和结构的辐射方向图分别被示意，其中现有的微波探测模块具有一辐射空间100P，其中该辐射空间100P对应于该微波探测模块的电磁辐射范围而与该微波探测模块的实际探测空间相对应，其中该微波探测模块基于多普勒效应原理输出有一多普勒中频信号，其中该多普勒中频信号对应于该实际探测空间的电磁辐射的频率差异，也就是说，在该实际探测空间存在人体活动时，基于多普勒效应原理，该实际探测空间内的电磁辐射在被活动的人体反射后具有一定的频率变化。详细地，该微波探测模块包括一天线体10P，一混频检波单元20P，以及一振荡单元30P，其中该振荡单元30P经该混频检波单元20P对该天线体10P馈电，其中该天线体10P被馈电而发射对应于相应馈电信号频率的一微波波束，和接收该微波波束被相应物体反射形成的一反射回波而传输对应该反射回波频率的一回波信号至该混频检波单元20P，其中该混频检波单元20P混频该馈电信号和该回波信号而输出对应于该馈电信号和该回波信号之间的频率差异的该多普勒中频信号，其中对该振荡单元30P的电能输入的以控制输入电流的方式选择目前的常用电源模块，对应形成2.7V至5V的电压输入幅值。进一步地，该天线体10P包括一辐射源11P和一参考地12P，其中该辐射源11P和该参考地12P被间隔地设置以于该辐射源11P和该参考地12P之间形成一辐射缝隙110P，其中该辐射缝隙110P被承载该辐射源11P的电路板形成的一辐射源基板13P填充，以基于该辐射源基板13P对该辐射源11P的承载形成该辐射源11P与该参考地12P相间隔的结构关系，其中为平衡该天线体10P的接收灵敏度和抗干扰性能，对应平衡该多普勒中频信号的初始强度和准确性，该辐射缝隙被设置具有小于1mm的厚度，即对形成该辐射源基板13P的电路板的厚度规格选择目前的电路板厚度规格中小于1mm的厚度，具体选择0.8mm的厚度规格。对应于图1C所示，基于上述原理和结构描述的该微波探测模块辐射方向图被示意，其中该微波探测模块的增益为6.96dB，相应的该辐射空间100P具有74度的平面波束角，对应图中θ标识。

另一方面，由于相应元器件固有的电压区间和灵敏度限制以及现有的微波探测模块的基础响应灵敏度限制，基于多普勒效应原理对包括人体呼吸和心跳动作的微动动作的探测仅停留在实验室水平而具有较低的适用性。具体地，由于现有的微波探测模块的基础响应灵敏度限制，对应该多普勒中频信号的初始输出幅度限制，在该多普勒中频信号中同时存在对应于上述环境干扰的信号时，包括人体移动动作干扰，该多普勒中频信号中对应于人体呼吸和心跳动作的信号强度过低并与上述环境干扰的信号之间具有较大的电压倍数差而难以被具有固定电压区间和灵敏度限制的相应元器件直接或通过大倍数放大的方式准确识别和提取，因此目前的基于多普勒效应原理对包括人体呼吸和心跳动作的微动动作探测需要保持相应微波探测模块与被探测人体之间在1m左右的近距离范围内，以在相应微波探测模块的基础响应灵敏度限制下保障相应多普勒中频信号的初始输出幅度，并需要避免上述环境干扰，包括人体移动动作干扰而要求被探测人体处于静态，以使得该多普勒中频信号能够被大倍数放大而独立大倍数放大对应于人体呼吸和心跳动作的信号至能够被识别和提取的幅度，故而目前的基于多普勒效应原理对包括人体呼吸和心跳动作的微动动作探测仅停留在实验室水平而具有较低的适用性。

也就是说，合理的目标探测空间可选目标人体在相应辐射空间的目标投射面范围内的活动空间而呈柱体形态，则与该目标探测空间相匹配的辐射空间应当在相应探测距离范围具有趋于柱体的形态，对应被相应该辐射空间的平面波束角大小所表征，其中该辐射空间的该平面波束角为该辐射空间在3dB增益处的辐射角度，且该辐射空间的该平面波束角越大，该辐射空间在相应探测距离范围的形态越趋于柱体。因此，大的平面波束角和高的基础响应灵敏度是微波探测技术跨入实际应用层级的两个基础条件，在同频段条件下，提高增益是目前的提高微波探测模块的基础响应灵敏度的唯一手段，而增益的提高并不完全表征微波探测模块的基础响应灵敏度被提高。具体地，增益的提高，在对应提高相应辐射空间的电磁辐射的能量密度时表征相应微波探测模块的基础相应灵敏度被提高，和在该辐射空间的电磁辐射的能量密度不变时表征该辐射空间的电磁辐射覆盖范围被增加。实际上，目前增益的提高手段通常以对该辐射空间的平面波束角的压缩为代价，如目前主要是通过波束合成的原理以集中电磁辐射能量的方式提高微波探测模块的增益，但在增益被提高的同时，该微波探测模块的探测距离被增加，对应该微波探测模块的辐射空间的平面波束角被减小至30度左右，因而目前的基于多普勒效应原理对包括人体呼吸和心跳动作的微动动作探测，由于通过目前提高增益的方式无法同时获得大的平面波束角和高的基础响应灵敏度而无法达到实际应用层级。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一具有大波束角的高增益微波探测模块，其中所述具有大波束角的高增益微波探测模块具有一辐射空间，其中所述具有大波束角的高增益微波探测模块的增益能够在所述辐射空间的平面波束角被维持的状态被提高，和在所述辐射空间的平面波束角被提高的状态被维持和被提高，对应在维持所述具有大波束角的高增益微波探测模块于不同应用场景的适应能力的同时，提高所述具有大波束角的高增益微波探测模块的探测灵敏度和/或被应用于包括人体呼吸和心跳动作的微动动作探测时的探测距离，和在提高所述具有大波束角的高增益微波探测模块于不同应用场景的适应能力的同时，维持和提高所述具有大波束角的高增益微波探测模块的探测灵敏度和/或被应用于包括人体呼吸和心跳动作的微动动作探测时的探测距离。

本实用新型的另一目的在于提供一具有大波束角的高增益微波探测模块，其中所述具有大波束角的高增益微波探测模块包括一辐射源和一参考地，其中所述辐射源和所述参考地被间隔地设置以于所述辐射源和所述参考地之间形成一辐射缝隙，其中在大于等于0.8mm尺寸范围通过提高所述辐射缝隙的缝隙高度的方式，对应产生的所述辐射源与所述参考地之间的耦合角度变化，以及所述辐射源与所述参考地之间的耦合能量和所述辐射源自身耦合能量之间的比例变化以提高所述辐射空间的平面波束角的作用效果被作用于所述具有大波束角的高增益微波探测模块。

本实用新型的另一目的在于提供一具有大波束角的高增益微波探测模块，其中基于所述辐射源和所述参考地之间的尺寸优化设计，因所述辐射缝隙的缝隙高度的提高造成的所述具有大波束角的高增益微波探测模块的辐射效率的降低能够被补偿和被提高，对应所述具有大波束角的高增益微波探测模块的增益能够在所述辐射空间的平面波束角被维持的状态被提高，和在所述辐射空间的平面波束角被提高的状态被维持和被提高。

本实用新型的一目的在于提供一具有大波束角的高增益微波探测模块，其中具有大波束角的高增益微波探测模块允许被一馈电信号馈电而发射对应于所述馈电信号频率的一微波波束，和接收所述微波波束被相应物体反射形成的一反射回波，并基于多普勒效应原理输出对应于所述微波波束和所述反射回波之间频率/相位差异的所述多普勒中频信号，则所述多普勒中频信号为对相应物体的活动的反馈，对应所述具有大波束角的高增益微波探测模块能够基于所述多普勒中频信号反馈人体活动而被应用于人体活动的探测。

本实用新型的另一目的在于提供一具有大波束角的高增益微波探测模块，其中所述辐射源具有偏离其物理中心点的一个馈电点，其中以所述辐射源的所述馈电点至所述辐射源的物理中心点为一极化方向，以所述辐射源上垂直于所述极化方向的方向为一非极化方向，其中所述辐射源具有位于所述极化方向的两相对的极化边，和位于所述非极化方向的两相对的非极化边，其中各所述极化边的边长参数L1被设置满足λ/4≤L1≤λ/2，各所述非极化边的边长参数L2被设置满足3λ/16≤L2≤5λ/16，其中所述参考地的对应于相应所述极化边的边与相应所述极化边之间的距离参数D1满足D1≥λ/16，所述参考地的对应于相应所述非极化边的边与相应所述非极化边之间的距离参数D2满足D2≥λ/16，其中λ为与所述馈电信号的频率相对应的波长参数，如此以形成对所述辐射源和所述参考地之间的尺寸优化设计。

本实用新型的另一目的在于提供一具有大波束角的高增益微波探测模块，其中在大于等于0.8mm尺寸范围通过提高所述辐射缝隙的缝隙高度的方式，所述具有大波束角的高增益微波探测模块对电磁波信号的的接收能力同时被增强，对应提高了所述多普勒中频信号的初始输出幅度而以提高所述具有大波束角的高增益微波探测模块的基础响应灵敏度的方式提高了所述具有大波束角的高增益微波探测模块的探测灵敏度。

本实用新型的另一目的在于提供一具有大波束角的高增益微波探测模块，其中所述具有大波束角的高增益微波探测模块对电磁波信号的的接收能力被增强，即所述具有大波束角的高增益微波探测模块对能够被有效接收的所述反射回波的幅度要求被降低，如此则所述具有大波束角的高增益微波探测模块的探测灵敏度的提高同时表征所述具有大波束角的高增益微波探测模块的探测距离的增加，进而提高了所述具有大波束角的高增益微波探测模块的适用性。

本实用新型的另一目的在于提供一具有大波束角的高增益微波探测模块，其中在所述辐射源被所述馈电信号馈电的状态，通过于所述辐射源形成对所述馈电信号的闭环回路的方式，所述具有大波束角的高增益微波探测模块在偏离谐振工作点的频率的阻抗被降低，对应所述具有大波束角的高增益微波探测模块的频带宽度被缩窄，即所述具有大波束角的高增益微波探测模块的品质因数被提高而限制了所述具有大波束角的高增益微波探测模块对谐振频率之外的信号的接收，则所述具有大波束角的高增益微波探测模块因所述辐射缝隙的缝隙高度的增加而于所述多普勒中频信号增加的背景干扰信号能够被限制，从而有利于在提高所述具有大波束角的高增益微波探测模块的灵敏度的同时保障所述具有大波束角的高增益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具有大波束角的高增益微波探测模块，其中以所述辐射源上穿过所述辐射源的物理中心点且垂直于所述馈电点与所述辐射源的物理中心点的连线的直线为所述辐射源的零电位线，其中在所述辐射源被所述馈电信号馈电的状态，所述辐射源于所述馈电点和所述零电位线分别被电性连接于所述馈电信号的两极而形成对所述馈电信号的闭环回路，以避免由所述辐射源的设计和加工误差引起的极化平衡性失配因所述辐射缝隙的缝隙高度的增加而加剧，即避免了因所述辐射缝隙的缝隙高度的增加造成的所述具有大波束角的高增益微波探测模块的稳定性的降低，进而有利于保障所述具有大波束角的高增益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具有大波束角的高增益微波探测模块，其中通过选择C波段(4GHz-8GHz)和X波段(8GHz-12GHz)的频率范围内的ISM频段，对应体现为设置所述馈电信号的频率处于C波段(4GHz-8GHz)和X波段(8GHz-12GHz)的频率范围内的ISM频段，如5.8GHz频段内的频率或10.525GHz的频率，对应所述微波波束具有25mm至75mm的波长而具有适宜的穿透能力和绕射能力，即适于穿透被子或衣物的穿透能力和适于绕人体发射的绕射能力而使得所述具有大波束角的高增益微波探测模块进一步具有对人体不同状态和姿态的适应性。

本实用新型的另一目的在于提供一具有大波束角的高增益微波探测模块，其中所述馈电信号为具有线性或指数变化的尖脉冲信号而相对于传统方波信号减少了电流瞬变，对应形成与所述反射回波相对应的回波信号为尖脉冲信号的状态，如此以在依多普勒效应原理以非线性元件或电路混频所述馈电信号和所述回波信号而输出所述多普勒中频信号时，对所述馈电信号和所述回波信号的非线性转换过程能够因所述馈电信号和所述回波信号的电流瞬变的减少而降低所述多普勒中频信号的相位噪声，即提高了所述多普勒中频信号中微弱信号的精准度，从而提高了所述具有大波束角的高增益微波探测模块对包括人体呼吸和心跳动作的微动动作的基础响应灵敏度。

本实用新型的另一目的在于提供一具有大波束角的高增益微波探测模块，其中所述馈电信号为具有线性或指数变化的尖脉冲信号，并进一步具有相对于传统方波信号被提高的电压幅值，对应形成所述回波信号的电压幅值被提高的状态和所述多普勒中频信号中微弱信号的精准度被提高的状态，即所述多普勒中频信号中对应于微弱动作的微弱信号的幅度和精准度被同时提升，则所述具有大波束角的高增益微波探测模块对包括人体呼吸和心跳动作的微动动作的基础响应灵敏度被提高。

本实用新型的另一目的在于提供一具有大波束角的高增益微波探测模块，其中通过在所述馈电信号的馈电线路中串入至少一等效电感(如电阻)和在所述等效电感的近地端与地之间接入至少一等效电容的方式，形成所述馈电信号为具有线性或指数变化的尖脉冲信号的状态。

本实用新型的另一目的在于提供一具有大波束角的高增益微波探测模块，其中通过提高对所述具有大波束角的高增益微波探测模块的供电电压，或在所述等效电感与所述等效电容之间接入至少一电流抑制元件的方式，形成所述馈电信号具有相对于传统方波信号被提高的电压幅值的状态。

本实用新型的另一目的在于提供一具有大波束角的高增益微波探测模块，其中所述辐射空间对应于所述微波波束的范围，其中所述辐射空间具有大于70度的平面波束角，以使得所述辐射空间在相应探测距离范围内具有趋于柱体的形态而在所述具有大波束角的高增益微波探测模块被应用于人体活动的探测时，所述具有大波束角的高增益微波探测模块的对应于所述辐射空间的实际探测空间能够与相应的目标探测空间相匹配，进而提高了所述具有大波束角的高增益微波探测模块的适用性和探测稳定性。

本实用新型的另一目的在于提供一具有大波束角的高增益微波探测模块，其中所述辐射空间在相应探测距离范围内具有趋于柱体的形态而在所述具有大波束角的高增益微波探测模块被应用于人体活动的探测时，允许通过调整所述具有大波束角的高增益微波探测模块的安装位置的方式形成相应所述目标探测空间与上述探测距离范围相对应的状态，对应提高了所述实际探测空间对所述目标探测空间的覆盖率而有利于提高所述具有大波束角的高增益微波探测模块的探测精准度，同时还提高了所述目标探测空间于所述实际探测空间的空间占比而有利于提高所述具有大波束角的高增益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具有大波束角的高增益微波探测模块，其中在维持所述微波探测模块的所述辐射空间具有大于70度的平面波束角的同时，所述具有大波束角的高增益微波探测模块的增益被提高，对应提高了所述辐射空间的电磁辐射的能量密度和/或所述微波探测模块的探测距离，从而有利于进一步提高所述微波探测模块的探测灵敏度和/或被应用于包括人体呼吸和心跳动作的微动动作探测时的探测距离，进而提高了所述具有大波束角的高增益微波探测模块的适用性。

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供一具有大波束角的高增益微波探测模块，其中所述具有大波束角的高增益微波探测模块包括：

一天线体，其中所述天线体包括呈平面状态的一辐射源和一参考地，其中所述辐射源与所述参考地相间隔而于所述辐射源与所述参考地之间形成有一辐射缝隙，其中所述辐射缝隙被设置满足具有大于等于1.0mm的缝隙高度，其中所述辐射源具有一馈电点和至少一参考电平点，其中所述馈电点偏离于所述辐射源的物理中心点；和

一处理单元，其中所述处理单元具有一正极连接端、一地极连接端以及一信号端，其中所述辐射源于所述馈电点被电性连接于所述处理单元的所述信号端，其中所述处理单元被设置允许分别于所述正极连接端和所述地极连接端被电性连接于相应电源的正极和地极而被供电，并在被供电的状态于所述信号端与所述正极连接端或所述地极连接端之间产生一馈电信号，其中在所述处理单元被供电的状态，所述辐射源以分别于所述馈电点和所述参考电平点被电性连接于所述馈电信号的两极的状态于所述参考电平点与所述正极连接端或所述地极连接端电性相连。

在一实施例中，其中以所述辐射源上穿过所述辐射源的物理中心点且垂直于所述馈电点与所述辐射源的物理中心点连线的直线为所述辐射源的零电位线，其中所述参考电平点位于所述辐射源的所述零电位线。

在一实施例中，其中所述处理单元被设置以处于C波段和X波段的频率范围内的ISM频段的频率输出所述馈电信号。

在一实施例中，其中所述辐射源基板被设置在25％的误差范围内具有1.6mm的厚度规格。

在一实施例中，其中所述处理单元被设置在被供电的状态于所述信号端与所述正极连接端之间产生所述馈电信号，其中所述辐射源于所述参考电平点与所述正极连接端电性相连。

在一实施例中，其中在所述处理单元被供电的状态，所述参考地与所述处理单元的所述正极连接端电性相连，其中所述辐射源于所述参考电平点以与所述参考地电性相连的状态被电性连接于所述正极连接端。

在一实施例中，其中所述处理单元被设置在被供电的状态于所述信号端与所述地极连接端之间产生所述馈电信号，其中所述辐射源于所述参考电平点与所述地极连接端电性相连。

在一实施例中，其中在所述处理单元被供电的状态，所述参考地与所述处理单元的所述地极连接端电性相连，其中所述辐射源于所述参考电平点以与所述参考地电性相连的状态被电性连接于所述地极连接端。

在一实施例中，其中所述处理单元的所述正极连接端的供电线路中串入有至少一等效电感，即所述等效电感被串接于所述处理单元的所述正极连接端与相应电源的正极之间，其中所述等效电感的电性连接于所述正极连接端的一端与所述地极连接端之间接入有至少一等效电容，其中所述等效电感和所述等效电容为在对应所述馈电信号的频率的电信号作用下分别具有电感特性和电容特性的元器件或线路。

在一实施例中，其中所述等效电感与所述等效电容之间接入有至少一电流抑制元件，其中所述电流抑制元件为对与所述馈电信号的频率相对应的电流具有抑制作用的元器件或线路。

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为现有的微波探测模块的原理框图。

图1B为现有微波探测模块的结构示意图。

图1C为现有微波探测模块的辐射方向图。

图2A为依本实用新型的一实施例的一具有大波束角的高增益微波探测模块的原理框图示意图。

图2B为依本实用新型的上述实施例的所述具有大波束角的高增益微波探测模块的结构示意图。

图3A为依本实用新型的上述实施例的另一变形实施例的所述具有大波束角的高增益微波探测模块的结构示意图。

图3B为依本实用新型的上述实施例的另一变形实施例的所述具有大波束角的高增益微波探测模块的结构示意图。

图3C为依本实用新型的上述实施例的另一变形实施例的所述具有大波束角的高增益微波探测模块的结构示意图。

图4A为依本实用新型的一实施例的一具有大波束角的高增益微波探测模块在具有1.0mm厚度规格设计的一辐射源基板时的辐射方向图。

图4B为依本实用新型的一实施例的一具有大波束角的高增益微波探测模块在具有1.6mm厚度规格设计的一辐射源基板时的辐射方向图。

图4C为依本实用新型的一实施例的一具有大波束角的高增益微波探测模块在具有3.2mm厚度规格设计的一辐射源基板时的辐射方向图。

图5A至5D为基于不同供电电压设计，和对相应微波探测模块的辐射源基板的不同厚度规格设计以及对辐射源和参考地之间不同尺寸关系设计，不同实施例的微波探测模块输出的多普勒中频信号的对比图。

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2A和图2B所示，依本实用新型的一实施例的一具有大波束角的高增益微波探测模块的原理框图和结构图分别被示意，其中所述具有大波束角的高增益微波探测模块包括一天线体10和一处理单元20，其中所述处理单元20被设置允许被供电而以一馈电信号对所述天线体10馈电，其中所述天线体10被馈电而发射对应于所述馈电信号频率的一微波波束，和接收所述微波波束被相应物体反射形成的一反射回波而传输对应于所述反射回波频率的一回波信号至所述处理单元20，其中所述处理单元20混频所述馈电信号和所述回波信号而输出对应于所述馈电信号和所述回波信号之间频率/相位差异的一多普勒中频信号，则所述多普勒中频信号为所述具有大波束角的高增益微波探测模块对相应物体的运动的反馈而允许被应用于人体活动的探测。

具体地，所述天线体10被设置为平面天线而具有呈平面状态的一辐射源11和一参考地12，其中所述辐射源11和所述参考地12以趋于平行的状态相间隔而于所述辐射源11与所述参考地12之间形成有一辐射缝隙110，其中所述辐射缝隙110被设置满足具有大于等于0.8mm的缝隙高度，其中所述辐射源11具有一馈电点111和至少一参考电平点112，其中所述馈电点111偏离于所述辐射源11的物理中心点，其中以所述辐射源11的所述馈电点111至所述辐射源11的物理中心点为一极化方向，以所述辐射源11上垂直于所述极化方向的方向为一非极化方向，其中所述辐射源11具有位于所述极化方向的两相对的极化边113，和位于所述非极化方向的两相对的非极化边114，其中各所述极化边113的边长参数L1被设置满足λ/4≤L1≤λ/2，各所述非极化边114的边长参数L2被设置满足3λ/16≤L2≤5λ/16，其中所述参考地12的对应于相应所述极化边113的边与相应所述极化边113之间的距离参数D1满足D1≥λ/16，所述参考地12的对应于相应所述非极化边114的边与相应所述非极化边114之间的距离参数D2满足D2≥λ/16，其中λ为与所述馈电信号的频率相对应的波长参数，其中所述处理单元20具有一正极连接端211、一地极连接端212以及一信号端213，其中所述辐射源11于所述馈电点111被电性连接于所述处理单元20的所述信号端213，其中所述处理单元20被设置允许分别于所述正极连接端211和所述地极连接端212被电性连接于相应电源的正极和地极而被供电，并在被供电的状态于所述信号端213与所述正极连接端211或所述地极连接端212之间产生所述馈电信号，即所述信号端213与所述正极连接端211或所述地极连接端212为所述馈电信号的两极，其中在所述处理单元20被供电的状态，所述辐射源11于所述参考电平点112以与所述正极连接端211或所述地极连接端212电性相连的状态对应形成所述辐射源11分别于所述馈电点111和所述参考电平点112被电性连接于所述馈电信号的不同极的状态。

值得一提的是，在大于等于0.8mm尺寸范围通过提高所述辐射缝隙110的缝隙高度的方式，在所述天线体10被所述馈电信号馈电的状态，对应产生的所述辐射源11与所述参考地12之间的耦合角度变化，以及所述辐射源11与所述参考地12之间的耦合能量和所述辐射源11自身耦合能量之间的比例变化以提高所述具有大波束角的高增益微波探测模块的平面波束角的作用效果被作用于所述具有大波束角的高增益微波探测模块。

优选地，所述具有大波束角的高增益微波探测模块被设置于C波段(4GHz-8GHz)和X波段(8GHz-12GHz)的频率范围内的ISM频段，具体体现为所述处理单元20被设置以处于C波段(4GHz-8GHz)和X波段(8GHz-12GHz)的频率范围内的ISM频段的频率输出所述馈电信号，如5.8GHz频段内的频率或10.525GHz的频率，如此以基于对所述具有大波束角的高增益微波探测模块的频段设置满足所述具有大波束角的高增益微波探测模块具有适宜的穿透能力和绕射能力而提高所述具有大波束角的高增益微波探测模块的适用性。

进一步地，所述辐射缝隙110在所述馈电信号的频率处于C波段(4GHz-8GHz)的频率范围内的ISM频段时优选地被设置满足具有大于等于1.0mm的缝隙高度。

详细地，所述辐射缝隙110被承载所述辐射源11的电路板形成的一辐射源基板13填充，以基于所述辐射源基板13对所述辐射源11的承载形成所述辐射源11与所述参考地12相间隔的结构关系，也就是说，所述辐射源基板13被固定设置于所述辐射源11和所述参考地12之间，所述辐射缝隙110在所述天线体10被制造后形成并在一定误差范围内具有等于所述辐射源基板13的厚度规格的缝隙高度，其中在相应工业误差和结构基础上，如压合板结构基础和多层板结构基础，所述辐射缝隙110的缝隙高度无法在所述天线体10的制造过程中依具体数值被提前设定，并难以在所述天线体10被制造后进行测量。因此，在本实用新型的描述中，在相应的工业误差和结构基础上，对所述辐射缝隙110的缝隙高度的限定允许解释为对具有明确规格的所述辐射源基板13的厚度尺寸的限定，即所述辐射源基板13被设置满足具有大于等于0.8mm的厚度规格，并在所述馈电信号的频率处于C波段(4GHz-8GHz)的频率范围内的ISM频段时优选地被设置满足具有大于等于1.0mm的厚度规格，如通过选择相应厚度规格的电路板或通过两层以上电路板的叠加的方式满足所述辐射源基板13的厚度规格设计。

值得一提的是，所述辐射源基板13在一定厚度规格范围内的增大，对应所述天线体10对相应电磁波的的接收灵敏度被提高，即所述具有大波束角的高增益微波探测模块对微弱电磁波信号的的接收能力被增强，同时意味着所述具有大波束角的高增益微波探测模块块对干扰信号的接收能力被增强，即所述多普勒中频信号的初始输出幅度被提高的同时，所述多普勒中频信号中的背景干扰信号也被增加。此外，由于所述辐射源11的设计和加工误差会引起一定的极化平衡性失配而降低所述具有大波束角的高增益微波探测模块的辐射效率工作稳定性，并且所述辐射源11的设计和加工误差引起的极化平衡性失配会随所述辐射缝隙110的缝隙高度的增加而加剧，因此在轻薄化以及提高抗干扰能力和工作稳定性的现有技术导向下，本领域技术人员对所述辐射源基板13的厚度规格的选择具有小于0.8mm的固有技术思维限定。

也就是说，设置所述辐射源基板13满足具有大于等于0.8mm的厚度规格，并在所述馈电信号的频率处于C波段(4GHz-8GHz)的频率范围内的ISM频段时优选地设置所述辐射源基板13满足具有大于等于1.0mm的厚度规格由于具有降低所述具有大波束角的高增益微波探测模块的抗干扰性能和辐射效率以及工作稳定性的技术缺陷而突破了本领域技术人员的固有技术思维限定。

因此，在本实用新型的这个实施例中，所述辐射源11和所述参考地12之间的尺寸被优化设计，以使得因所述辐射缝隙110的缝隙高度的提高造成的所述具有大波束角的高增益微波探测模块的辐射效率的降低能够被补偿和被提高，对应所述具有大波束角的高增益微波探测模块的增益能够在其平面波束角被维持的状态被提高，和在其平面波束角被提高的状态被维持和被提高。

具体地，对应于前述描述，所述辐射源11的各所述极化边113的边长参数L1被设置满足λ/4≤L1≤λ/2，各所述非极化边114的边长参数L2被设置满足3λ/16≤L2≤5λ/16，其中所述参考地12的对应于相应所述极化边113的边与相应所述极化边113之间的距离参数D1满足D1≥λ/16，所述参考地12的对应于相应所述非极化边114的边与相应所述非极化边114之间的距离参数D2满足D2≥λ/16，其中λ为与所述馈电信号的频率相对应的波长参数，如此以形成对所述辐射源11和所述参考地12之间的尺寸优化设计。

优选地，当所述所述馈电信号的频率被设置于ISM频段中5.8GHz的频段时，所述参数L1对应被设置为18.7mm，所述参数L2对应被设置为13.4mm，所述参数D1对应被设置为7.8mm，所述参数D2对应被设置为4.5mm。

值得一提的是，在大于等于0.8mm尺寸范围通过提高所述辐射缝隙110的缝隙高度的方式，所述具有大波束角的高增益微波探测模块对电磁波信号的的接收能力同时被增强，对应提高了所述多普勒中频信号的初始输出幅度而以提高所述具有大波束角的高增益微波探测模块的基础响应灵敏度的方式提高了所述具有大波束角的高增益微波探测模块的探测灵敏度，其中所述具有大波束角的高增益微波探测模块对电磁波信号的的接收能力被增强，即所述具有大波束角的高增益微波探测模块对能够被有效接收的所述反射回波的幅度要求被降低，如此则所述具有大波束角的高增益微波探测模块的探测灵敏度的提高同时表征所述具有大波束角的高增益微波探测模块的探测距离的增加，进而提高了所述具有大波束角的高增益微波探测模块的适用性。

此外，本实用新型进一步在所述辐射源11被所述馈电信号馈电的状态，通过于所述辐射源11形成对所述馈电信号的闭环回路的方式，使得所述具有大波束角的高增益微波探测模块在偏离谐振工作点的频率的阻抗被降低，对应所述具有大波束角的高增益微波探测模块的频带宽度被缩窄，即所述具有大波束角的高增益微波探测模块的品质因数被提高而限制了所述具有大波束角的高增益微波探测模块对谐振频率之外的信号的接收，则所述具有大波束角的高增益微波探测模块因所述辐射缝隙110的缝隙高度的增加而于所述多普勒中频信号增加的背景干扰信号能够被限制，从而有利于在提高所述具有大波束角的高增益微波探测模块的灵敏度的同时保障所述具有大波束角的高增益微波探测模块的抗干扰性能。

具体地，对应于前述描述，在所述处理单元20被供电的状态，所述辐射源11于所述参考电平点112以与所述正极连接端211或所述地极连接端212电性相连的状态对应形成所述辐射源11分别于所述馈电点111和所述参考电平点112被电性连接于所述馈电信号的不同极而于所述辐射源11形成对所述馈电信号的闭环回路。

也就是说，当所述处理单元20被设置在被供电状态于所述信号端213与所述正极连接端211之间产生所述馈电信号时，所述辐射源11在所述处理单元20被供电的状态于所述参考电平点112与所述正极连接端211电性相连，而当所述处理单元20被设置在被供电状态于所述信号端213与所述地极连接端212之间产生所述馈电信号时，所述辐射源11在所述处理单元20被供电的状态于所述参考电平点112与所述地极连接端212电性相连，如此以在所述辐射源11于所述馈电点111与所述信号端213电性相连的状态，当所述处理单元20被供电时，形成所述辐射源11于所述馈电点111和所述参考电平点112被电性连接于所述馈电信号的不同极的状态。

特别地，在本实用新型的这个实施例中，所述辐射源11于所述参考电平点112被电性连接于所述处理单元20的所述地极连接端212，即所述处理单元20被设置在被供电状态于所述地极连接端212和所述信号端213之间产生所述馈电信号，如此以在所述辐射源11被所述馈电信号馈电的状态，对应所述处理单元20被供电的状态，所述辐射源11分别于所述馈电点111和所述参考电平点112被电性连接于所述信号端213和所述地极连接端212而形成对所述馈电信号的闭环回路。

进一步地，在本实用新型的这个实施例中，所述参考地12被设置在所述处理单元20被供电的状态被电性连接于所述处理单元20的所述地极连接端212，其中所述辐射源11于所述参考电平点112以与所述参考地12电性相连的状态被电性连接于所述处理单元20的所述地极连接端212。

值得一提的是，在本实用新型的一些实施例中，所述参考地12被设置在所述处理单元20被供电的状态被电性连接于所述处理单元20的所述正极连接端211，本实用新型对此并不限制，并当所述辐射源11于所述馈电点111被电性连接于所述处理单元20的所述信号端213，和于所述参考电平点112被电性连接于所述处理单元20的所述正极连接端211时，即所述处理单元20被设置于所述正极连接端211和所述信号端213之间产生所述馈电信号时，所述辐射源11优选地被设置于所述参考电平点112以与所述参考地12电性相连的方式被电性连接于所述处理单元20的所述正极连接端211。

进一步地，以所述辐射源11上穿过所述辐射源11的物理中心点且垂直于所述馈电点111与所述辐射源11的物理中心点的连线的直线为所述辐射源11的零电位线，其中所述参考电平点112被设置于所述辐射源11的所述零电位线，则基于所述辐射源11在被馈电状态下的电荷分布形态，所述参考电平点112为所述辐射源11上的零电位点，以避免由所述辐射源11的设计和加工误差引起的极化平衡性失配因所述辐射缝隙110的缝隙高度的增加而加剧，即避免了因所述辐射缝隙110的缝隙高度的增加造成的所述具有大波束角的高增益微波探测模块的稳定性的降低，进而有利于保障所述具有大波束角的高增益微波探测模块的工作稳定性。

特别地，在本实用新型的这个实施例中，所述参考电平点112的数量为一个，并优选地被设置于所述辐射源11的物理中心点。

可以理解的是，在本实用新型的上述描述中，对所述处理单元20的具体电路形态不作限定，所述处理单元20能够以分立元器件形态被设计，如被设置为振荡电路；或以集成电路形态被设计，如被设置为微波芯片；或以分立元器件与集成电路相组合的形态被设计，本实用新型对此不作限制，对所述处理单元20的理解应当解释上述对所述正极连接端211所述地极连接端212以及信号端213的描述。

也就是说，本实用新型的所述具有大波束角的高增益微波探测模块基于设置所述辐射源基板13满足具有大于等于0.8mm的厚度规格，和对所述辐射源11与所述参考地12之间的尺寸的上述优化设计，使得所述具有大波束角的高增益微波探测模块的增益能够在所述具有大波束角的高增益微波探测模块的平面波束角被维持的状态被提高，和在所述具有大波束角的高增益微波探测模块的平面波束角被提高的状态被维持和被提高，并以提高所述具有大波束角的高增益微波探测模块的基础响应灵敏度的方式提高了所述具有大波束角的高增益微波探测模块的探测灵敏度。并进一步基于在所述辐射源11的所述馈电点111和所述参考电平点112之间形成对所述馈电信号的闭环回路，和所述参考电平点112于所述辐射源11的所述零电位线的位置设置，使得所述具有大波束角的高增益微波探测模块的抗干扰性能和工作稳定性能够被保障和被提高。

进一步参考本实用新型的说明书附图之图3A至图3C所示，依本实用新型的上述实施例的不同变形实施例的所述具有大波束角的高增益微波探测模块的结构被示意，区别于本实用新型的上述实施例，在本实用新型的这些变形实施例中，所述参考电平点112的数量为两个，其中两所述参考电平点112于所述辐射源11的所述零电位线以所述辐射源11的物理中心点对称分布，即两个所述参考电平点112以所述辐射源11的物理中心点对称分布于所述辐射源11的零电位线。

特别地，参考本实用新型的说明书附图之图3A和图3C所示，在本实用新型的这两个变形实施例中，以所述辐射源11的物理中心点对称分布于所述辐射源11的零电位线的两所述参考电平点112形成于所述辐射源11的沿所述零电位线方向的两侧缘，即在所述辐射源11于各所述参考电平点112以金属化过孔的结构穿透所述辐射源基板13和与所述参考地12电性相连时，形成于所述辐射源11的沿所述零电位线方向的两侧缘的两所述参考电平点112以缺口形态形成于所述辐射源11的沿所述零电位线方向的两侧缘。

值得一提的是，所述辐射源11具有至少一所述参考电平点112，其中所述参考电平点112位于所述辐射源11的所述零电位线，其中所述辐射源11优选地于所述参考电平点112以与所述参考地12电性相连的状态被电性连接于所述处理单元20的所述正极连接端211或所述地极连接端212，其中所述参考电平点112在所述辐射源11的所述零电位线上的具体位置分布具有多种方式，并在所述辐射源11于所述参考电平点112以金属化过孔的结构穿透所述辐射源基板13而与所述参考地12电性相连时，相应所述参考电平点112基于在所述辐射源11的所述零电位线的位置分布允许以缺口形态形成于所述辐射源11的沿所述零电位线方向的侧缘，或以孔状形态形成于所述辐射源11的所述零电位线，本实用新型对此不做限制。

特别地，参考本实用新型的说明书附图之图3B和图3C所示，在本实用新型的这两个变形实施例中，所述辐射源11的在所述零电位线上的两边被内凹地设置，对应呈现所述辐射源11沿所述零电位线向所述辐射源11的物理中心点内凹的状态，如此以在所述辐射源11的固定周长范围限制下，有利于以减小所述辐射源11的尺寸的方式减小所述具有大波束角的高增益微波探测模块的尺寸，并基于所述所述辐射源11沿所述零电位线向所述辐射源11的物理中心点内凹的状态，加强所述辐射源11在所述零电位线方向的自身耦合极化而调整所述具有大波束角的高增益微波探测模块的辐射空间。

优选地，在本实用新型的这些实施例中，所述辐射源基板13被设置在25％的误差范围内具有1.6mm的厚度规格，即所述辐射源基板13的厚度规格优选地被设置处于大于等于1.2mm和小于等于2.0mm的范围内。

值得一提的是，在本实用新型的这些实施例中，基于不同的结构基础和所述辐射源11的形状设计，如压合板结构基础和多层板结构基础，矩形、圆形以及具有内凹设计的所述辐射源11的形状设计，所述辐射源基板13的形状和长宽尺寸设计多样，本实用新型对比并不限制。

进一步参考本实用新型的说明书附图之图4A至图4C所示，在前述所述辐射源11和所述参考地12的尺寸关系基础上，以所述具有大波束角的高增益微波探测模块被设置于ISM频段中5.8GHz的频段为例，不同实施例的所述具有大波束角的高增益微波探测模块的辐射方向图被示意，其中不同实施例的所述具有大波束角的高增益微波探测模块具有不同厚度规格设计的所述辐射源基板13，具体地，所述具有大波束角的高增益微波探测模块具有一辐射空间100，其中所述辐射空间100对应于所述具有大波束角的高增益微波探测模块的所述微波波束的辐射范围而与所述具有大波束角的高增益微波探测模块的实际探测空间相对应，其中图4A对应于具有1.0mm厚度的所述辐射源基板13设计的所述具有大波束角的高增益微波探测模块的辐射方向图，图4B对应于具有1.6mm厚度的所述辐射源基板13设计的所述具有大波束角的高增益微波探测模块的辐射方向图，图4C对应于具有3.2mm厚度的所述辐射源基板13设计的所述具有大波束角的高增益微波探测模块的辐射方向图。

具体地，各所述辐射空间100的平面波束角(对应于图4A至图4C中θ标识)能够被维持具有大于70度的角度大小，且所述具有大波束角的高增益微波探测模块的增益被维持具有大于7dB大小的较大数值。

值得一提的是，在所述具有大波束角的高增益微波探测模块的实际应用中，合理的目标探测空间可选目标人体在相应所述辐射空间100的目标投射面范围内的活动空间而呈柱体形态，则与该目标探测空间相匹配的所述辐射空间100应当在相应探测距离范围具有趋于柱体的形态，以在所述具有大波束角的高增益微波探测模块被应用于人体活动的探测时，所述具有大波束角的高增益微波探测模块的对应于所述辐射空间100的实际探测空间能够与相应的目标探测空间相匹配，进而提高所述具有大波束角的高增益微波探测模块的适用性，对应被相应所述辐射空间100的平面波束角大小所表征，其中所述辐射空间100的平面波束角为所述辐射空间100在3dB增益处的辐射角度，且所述辐射空间100的平面波束角越大，所述辐射空间100在相应探测距离范围的形态越趋于柱体。

因此，大的平面波束角有利于进一步保障所述具有大波束角的高增益微波探测模块的适用性。在此基础上，在同频段条件下，提高增益是提高本实用新型的所述具有大波束角的高增益微波探测模块的探测灵敏度和/或被应用于包括人体呼吸和心跳动作的微动动作探测时的探测距离的进一步手段，也是现有技术中提高现有微波探测模块的探测灵敏度的唯一手段，其中增益的提高并不完全表征所述微波探测模块的探测灵敏度被提高。具体地，增益的提高，在对应提高相应所述辐射空间100的电磁辐射的能量密度时表征相应所述微波探测模块的探测灵敏度被提高，和在所述辐射空间100的电磁辐射的能量密度不变时表征所述辐射空间100的电磁辐射覆盖范围被增加。而在现有的天线体结构下，7dB的增益大小处于较高增益水平，且现有的提高增益的手段主要是通过波束合成的原理以集中电磁辐射能量的方式提高增益，但在增益被提高的同时，相应所述微波探测模块的所述辐射空间100的平面波束角被减小至30度左右。

也就是说，相对于现有微波探测模块无法在具有大的平面波束角的同时被维持于较高的增益水平，本实用新型的所述具有大波束角的高增益微波探测模块基于所述辐射源11和参考地12之间的上述尺寸优化设计，以及对所述辐射源基板13满足大于等于0.8mm的厚度规格设计，所述具有大波束角的高增益微波探测模块的增益在被维持具有大于7dB大小的较高增益水平的同时，所述辐射空间100的平面波束角能够被维持具有大于70度的角度大小，如此以在维持所述具有大波束角的高增益微波探测模块的适用性的同时，提高了所述辐射空间100的电磁辐射的能量密度和/或所述微波探测模块的探测距离，从而有利于提高所述具有大波束角的高增益微波探测模块的探测灵敏度和/或被应用于包括人体呼吸和心跳动作的微动动作探测时的探测距离。

特别地，在本实用新型的这些实施例中进一步通过调整所述馈电信号为具有线性或指数变化的尖脉冲信号而相对于传统方波信号减少了电流瞬变，对应形成与所述反射回波相对应的回波信号为尖脉冲信号的状态，如此以在依多普勒效应原理以非线性元件或电路设计混频所述馈电信号和所述回波信号而输出所述多普勒中频信号时，对所述馈电信号和所述回波信号的非线性转换过程能够因所述馈电信号和所述回波信号的电流瞬变的减少而降低所述多普勒中频信号的相位噪声，对应以降低所述多普勒中频信号中的相位噪声的方式提高了所述多普勒中频信号中微弱信号的精准度，从而提高了所述具有大波束角的高增益微波探测模块对包括人体呼吸和心跳动作的微动动作的基础响应灵敏度。

进一步地，在本实用新型的这些实施例中，通过调整所述馈电信号至具有相对于传统方波信号被提高的电压幅值，以维持所述具有大波束角的高增益微波探测模块的辐射功率，并同时提高了所述回波信号的电压幅值，其中由于对所述馈电信号和所述回波信号的混频为对所述馈电信号和所述回波信号以非线性转换的方式输出差值而形成所述多普勒中频信号的过程，则所述回波信号的电压幅值的提高对应于在同样的探测距离下提高了所述多普勒中频信号的初始输出幅度，和在所述多普勒中频信号的同一初始输出幅度下增加了所述具有大波束角的高增益微波探测模块的探测距离，即提高了所述具有大波束角的高增益微波探测模块对包括人体呼吸和心跳动作的微动动作的基础响应灵敏度。

也就是说，在本实用新型的这些实施例中，所述馈电信号为具有线性或指数变化的尖脉冲信号，并进一步具有相对于传统方波信号被提高的电压幅值，对应形成所述回波信号的电压幅值被提高的状态和所述多普勒中频信号中微弱信号的精准度被提高的状态，即所述多普勒中频信号中对应于微弱动作的微弱信号的幅度和精准度被同时提升，则所述具有大波束角的高增益微波探测模块对包括人体呼吸和心跳动作的微动动作的基础响应灵敏度被提高。

具体地，参考本实用新型的说明书附图之图2A所示，在本实用新型的这些实施例中，通过在所述馈电信号的馈电线路中串入至少一等效电感(如电阻)和在所述等效电感的近地端与地之间接入至少一等效电容的方式，形成所述馈电信号为具有线性或指数变化的尖脉冲信号的状态，其中所述等效电感和所述等效电容为在对应所述馈电信号的频率的电信号作用下分别具有电感特性和电容特性的元器件或线路，并进一步通过在一定电压范围内提高对所述处理单元20的供电电压，或在所述等效电感与所述等效电容之间接入至少一电流抑制元件的方式，形成所述馈电信号具有相对于传统方波信号被提高的电压幅值的状态，其中所述电流抑制元件为对与所述馈电信号的频率相对应的电流具有抑制作用的元器件或线路，例如但不限于电感、电阻以及电容。

详细地，在本实用新型的这些实施例中，在所述处理单元20以分立元器件形式被设计时被设置适于以大于5V的电压供电，具体以5V～15V之间的电压对所述处理单元20供电，并优选地以7V的电压对所述处理单元20供电，和在所述处理单元20以集成电路形态被设计时被设置适于以大于等于3.3V的发射供电电压对所述处理单元20供电，具体以3.3V～15V的发射供电电压对所述处理单元20供电，并在所述馈电信号的馈电线路中串入有至少一所述等效电感和在所述等效电感的近地端与地之间接入至少一所述等效电容，如在所述处理单元20的所述正极连接端211的供电线路中串入所述等效电感，和在所述等效电感的电性连接于所述正极连接端211一端与地之间接入所述等效电容，即所述等效电感被串接于所述处理单元20的所述正极连接端211与相应电源的正极之间，所述等效电容的一端被电性连接于所述等效电感和所述正极连接端211之间，所述等效电容的另一端被电性连接于相应电源的地极，其中所述等效电感为在高频信号作用下具有电感特性的元器件或线路，如电阻或微带电感，如此以调整所述馈电信号至具有线性或指数变化的尖脉冲信号，并具有相对于传统方波信号被提高的电压幅值，以在维持对所述处理单元20的标准功率输出的同时提升所述多普勒中频信号中对应于微弱动作的微弱信号的幅度和精准度，对应以提高所述具有大波束角的高增益微波探测模块对包括人体呼吸和心跳动作的微动动作的基础响应灵敏度的方式提高了所述具有大波束角的高增益微波探测模块的探测灵敏度。

值得一提的是，基于低功耗和低供电电压的集成电路技术趋势，现有的所述处理单元20普遍要求具有小于等于3V的集成电路供电电压，因此在本实用新型的这些实施例中，当所述处理单元20以集成电路形态被设计时，以3.3V～15V的电压对所述处理单元20的供电优选地以独立的发射供电电压进行，即所述处理单元20允许被设置具有不同的发射供电电压和集成电路供电电压，如通过相应电源以3.3V～15V的集成电路供电电压对所述处理单元20供电，和通过变压的方式或额外的电源以相应的集成电路供电电压对所述处理单元20供电。

为进一步理解本实用新型，参考本实用新型的说明书附图之图5A至图5D所示，基于对所述处理单元20的不同供电电压设计，和对所述辐射源基板13的不同厚度规格设计以及对所述辐射源11和所述参考地12之间不同尺寸关系设计，不同实施例的所述具有大波束角的高增益微波探测模块输出的所述多普勒中频信号被示意，以适于依不同所述具有大波束角的高增益微波探测模块的所述多普勒中频信号的初始强度比较对应反馈不同所述具有大波束角的高增益微波探测模块的灵敏度。

具体地，所述多普勒中频信号201为现有的5.8GHz频段的微波探测模块在5V的供电电压下输出的所述多普勒中频信号，其中现有的5.8GHz频段的微波探测模块为相应所述辐射源基板13采用常规0.8mm的厚度规格，且相应所述辐射源11和所述参考地12之间的尺寸关系不在本实用新型的上述优化范围之内的微波探测模块。

所述多普勒中频信号202为在上述现有的微波探测模块的结构设计基础上，改变所述辐射源基板13的厚度规格至1.0mm后的微波探测模块在5V的供电电压下输出的所述多普勒中频信号。

所述多普勒中频信号203为在上述现有的微波探测模块的结构设计基础上，改变所述辐射源基板13的厚度规格至1.6mm后的微波探测模块在5V的供电电压下输出的所述多普勒中频信号。

所述多普勒中频信号204为在上述现有的微波探测模块的结构设计基础上，改变所述辐射源基板13的厚度规格至1.0mm，和改变所述辐射源11与所述参考地12之间的尺寸关系至满足本实用新型的上述尺寸优化关系后的微波探测模块在5V的供电电压下输出的所述多普勒中频信号。

所述多普勒中频信号205为在上述现有的微波探测模块的结构设计基础上，改变所述辐射源11与所述参考地12之间的尺寸关系至满足本实用新型的上述尺寸优化关系后的微波探测模块在5V的供电电压下输出的所述多普勒中频信号。

所述多普勒中频信号206、207、208、209、210、211以及212为在上述现有的微波探测模块的结构设计基础上，改变所述辐射源基板13的厚度规格至1.6mm，和改变所述辐射源11与所述参考地12之间的尺寸关系至满足本实用新型的上述尺寸优化关系后的微波探测模块分别在3.3V、4V、5V、6V、7V、8V以及9V的供电电压下输出的所述多普勒中频信号。

参考图5A，所述多普勒中频信号201、202以及203被比较示意，其中基于所述多普勒中频信号201、202以及203的幅值比较可知：设置所述辐射源基板13具有大于等于1.0mm的厚度规格的技术手段能够显著提高所述多普勒中频信号的初始强度，并且设置所述辐射源基板13具有1.6mm的厚度规格相对于设置所述辐射源基板13具有1.0mm的厚度规格对所述多普勒中频信号的初始强度的提升更优。

参考图5B，所述多普勒中频信号201、202以及204被比较示意，其中基于所述多普勒中频信号201、202以及204的幅值比较可知：设置所述辐射源基板13具有大于等于1.0mm的厚度规格的技术手段能够显著提高所述多普勒中频信号的初始强度，并在此基础上通过设置所述辐射源11与所述参考地12之间的尺寸关系满足本实用新型的上述尺寸优化关系能够进一步提高所述多普勒中频信号的初始强度。

参考图5C，所述所述多普勒中频信号201、203、205以及208被比较示意，其中基于所述多普勒中频信号201、203以及205以及208的幅值比较可知：设置所述辐射源基板13具有大于等于1.0mm的厚度规格的技术手段，以及对所述辐射源11和参考地12之间的尺寸关系的优化设计的技术手段均能够独立提高所述多普勒中频信号的初始强度，并能够以组合的方式进一步提高所述多普勒中频信号的初始强度。

参考图5D，所述多普勒中频信号206、207、208、209、210、211以及212被比较示意，其中基于所述多普勒中频信号206、207、208、209、210、211以及212的幅值比较可知：在设置所述辐射源基板13具有大于等于1.0mm的厚度规格的技术手段，以及所述辐射源11与所述参考地12之间满足本实用新型的上述尺寸关系的优化设计的组合下，所述微波探测模块在一定范围内的供电电压的增加能够形成所述多普勒中频信号的初始强度被提高的状态，对应表现为所述多普勒中频信号的初始强度随所述微波探测模块的供电电压的增加被提高的状态，即通过提高所述微波探测模块的供电电压的方式，所述微波探测模块的灵敏度被提高。

值得一提的是，基于本实用新型的说明书附图之图5A至图5D的相应描述以及对提高对所述处理单元20的供电电压的方式以对应提高所述多普勒中频信号的初始强度的原理性描述可知，设置所述辐射源基板13具有大于等于1.0mm的厚度规格的技术手段，对所述辐射源11和参考地12之间的尺寸关系的优化设计的技术手段以及提高对所述处理单元20的供电电压的技术手段均能够独立提高所述多普勒中频信号的初始强度，并能够以相互结合的方式进一步提高所述多普勒中频信号的初始强度。

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)

1.一具有大波束角的高增益微波探测模块，其特征在于，包括：

一天线体，其中所述天线体包括呈平面状态的一辐射源和一参考地，其中所述辐射源与所述参考地相间隔而于所述辐射源与所述参考地之间形成有一辐射缝隙，其中所述辐射缝隙被设置满足具有大于等于1.0mm的缝隙高度，其中所述辐射源具有一馈电点和至少一参考电平点，其中所述馈电点偏离于所述辐射源的物理中心点；和

一处理单元，其中所述处理单元具有一正极连接端、一地极连接端以及一信号端，其中所述辐射源于所述馈电点被电性连接于所述处理单元的所述信号端，其中所述处理单元被设置允许分别于所述正极连接端和所述地极连接端被电性连接于相应电源的正极和地极而被供电，并在被供电的状态于所述信号端与所述正极连接端或所述地极连接端之间产生一馈电信号，其中在所述处理单元被供电的状态，所述辐射源以分别于所述馈电点和所述参考电平点被电性连接于所述馈电信号的两极的状态于所述参考电平点与所述正极连接端或所述地极连接端电性相连。

2.根据权利要求1所述的具有大波束角的高增益微波探测模块，其中以所述辐射源上穿过所述辐射源的物理中心点且垂直于所述馈电点与所述辐射源的物理中心点连线的直线为所述辐射源的零电位线，其中所述参考电平点位于所述辐射源的所述零电位线。

3.根据权利要求2所述的具有大波束角的高增益微波探测模块，其中所述处理单元被设置以处于C波段和X波段的频率范围内的ISM频段的频率输出所述馈电信号。

4.根据权利要求3所述的具有大波束角的高增益微波探测模块，其中所述辐射源基板被设置在25％的误差范围内具有1.6mm的厚度规格。

5.根据权利要求4所述的具有大波束角的高增益微波探测模块，其中所述处理单元被设置在被供电的状态于所述信号端与所述正极连接端之间产生所述馈电信号，其中所述辐射源于所述参考电平点与所述正极连接端电性相连。

6.根据权利要求5所述的具有大波束角的高增益微波探测模块，其中在所述处理单元被供电的状态，所述参考地与所述处理单元的所述正极连接端电性相连，其中所述辐射源于所述参考电平点以与所述参考地电性相连的状态被电性连接于所述正极连接端。

7.根据权利要求4所述的具有大波束角的高增益微波探测模块，其中所述处理单元被设置在被供电的状态于所述信号端与所述地极连接端之间产生所述馈电信号，其中所述辐射源于所述参考电平点与所述地极连接端电性相连。

8.根据权利要求7所述的具有大波束角的高增益微波探测模块，其中在所述处理单元被供电的状态，所述参考地与所述处理单元的所述地极连接端电性相连，其中所述辐射源于所述参考电平点以与所述参考地电性相连的状态被电性连接于所述地极连接端。

9.根据权利要求8所述的具有大波束角的高增益微波探测模块，其中所述处理单元的所述正极连接端的供电线路中串入有至少一等效电感，即所述等效电感被串接于所述处理单元的所述正极连接端与相应电源的正极之间，其中所述等效电感的电性连接于所述正极连接端的一端与所述地极连接端之间接入有至少一等效电容，其中所述等效电感和所述等效电容为在对应所述馈电信号的频率的电信号作用下分别具有电感特性和电容特性的元器件或线路。

10.根据权利要求9所述的具有大波束角的高增益微波探测模块，其中所述等效电感与所述等效电容之间接入有至少一电流抑制元件，其中所述电流抑制元件为对与所述馈电信号的频率相对应的电流具有抑制作用的元器件或线路。

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