CN212463633U - 智能led微波感应模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能LED微波感应模块，包括PCB板，所述PCB板上设置有微波介质层，所述微波介质层的内部中间设置有一层接地层，其上表面设置有射频层，其下表面设置有天线层，所述射频层和天线层之间通过一穿设在所述微波介质层上下面之间的导电金属连接，该导电金属与所述接地层隔开；所述射频层上设置有雷达电路。本实用新型的智能LED微波感应模块通过PCB板的设计能够减少体积，进而可以提高散热器的体积，以增加散热效果。本实用新型的智能LED微波感应模块通过电路的更新设计，能够提高传感器的灵敏度。

Description

智能LED微波感应模块

技术领域

本实用新型涉及LED技术领域，具体的说是涉及一种智能LED微波感应模块。

背景技术

目前，为了节能，在通道、厕所等一些区域设置的LED灯会装有微波传感器。

微波传感器，基于微波信号多普勒原理。微波传感器有检测距离远，对横向移动，径向移动都比较敏感。可以实现对周边人员、移动物体的检测。并且通过对天线的设计可以实现不同的方向性，比红外，PIR等移动传感器拥有更好的方向性能和更远的检测范围。另外微波传感器对于气候，空气条件等不敏感，是一种全天候的移动检测传感器。

现有技术中，微波传感器传感的PCB电路布设较为复杂，其传感效果较差，需要改进。另外由于LED灯散热要求，其体积上需要通过各个部件的相互配合来达到节约空间的目的，而微波传感器模块通过相应的电路设计来减小体积。

实用新型内容

针对现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题在于提供了一种智能LED微波感应模块，设计该微波感应模块的目的：一是提高感应灵敏度，二是能够减少体积。

为解决上述技术问题，本实用新型通过以下方案来实现：本实用新型的一种智能LED微波感应模块，包括PCB板，所述PCB板上设置有微波介质层，所述微波介质层的内部中间设置有一层接地层，其上表面设置有射频层，其下表面设置有天线层，所述射频层和天线层之间通过一穿设在所述微波介质层上下面之间的导电金属连接，该导电金属与所述接地层隔开；所述射频层上设置有雷达电路。

进一步的，所述微波介质层的介电常数为4.2-4.6。

进一步的，所述微波介质层的厚度为1.0mm～1.6mm。

进一步的，所述雷达电路包括：

雷达芯片U6，所述雷达芯片U6的VDD-1脚连接有存储芯片的VCC-4脚、电阻R16、电阻 R20、电阻R22、电阻R23、电容C11以及TP8接口，所述电阻R16的另一端连接电阻R17、灯具接口电路的4脚，所述电阻R17的另一端连接至所述雷达芯片U6的GPIO2脚，所述电阻 R20的另一端连接电阻R21和灯具接口电路的6脚，所述电阻R21的另一端连接至所述雷达芯片U6的GPIO4脚，所述电阻R22的另一端连接所述灯具接口电路的2脚和所述雷达芯片 U6的GPIO1脚；所述雷达芯片U6的VDD-1脚与其GND TAB-21脚、VSSD&VSSA-3脚之间连接有电容C35，所述GND TAB-21脚、VSSD&VSSA-3脚互接并接地，其与所述雷达芯片U6的VREGD-2 脚之间连接有电容C34，其与所述雷达芯片U6的VREGA-4脚之间连接有并联的两个电容，所述雷达芯片U6的VREGA-4脚还连接有电阻R4，所述电阻R4的另一端分别连接有9个电阻，其中的一个电阻R7另一端接地，其他的电阻分别连接所述雷达芯片U6的CX系列引脚，所述电阻R4的另一端还连接至TP接口；所述雷达芯片U6的GPIO5脚和GPIO6脚对应连接电阻 R6和电阻R2，所述电阻R6的另一端连接一插口P4的3脚，所述电阻R2的另一端连接至TP4 接口，所述雷达芯片U6的GPIO5脚和GPIO6脚还对应连接电容C2和电容C3，所述电容C2 和电容C3的另一端互接并连接有电容C4和P9接口的2脚，所述雷达芯片U6的GPIO3脚和 GPIOO脚对应连接电阻R10和电阻R12，所述雷达芯片U6的GPIOO脚还连接有电容C5，所述电阻R10和电阻R12的另一端互接并连接至所述P9接口的1脚，所述电容C5的另一端接地， P5接口和P7接口接地，P8接口连接至TP1接口；

灯具接口电路，设有插口P4，其1脚和5脚之间连接有电容C1，其1脚接地，其5脚接入VDD电路；

存储芯片U1，其SDA-3脚连接所述雷达芯片U6的18脚，其SCL-1脚连接所述雷达芯片 U6的19脚，其WP-5脚和GND-2脚接地；

雷达调节芯片U2，该雷达调节芯片U2的OUT-5脚、GND-2脚之间分别连接有电容C6、电容C7和电容C8，其中，所述GND-2脚接地，所述OUT-5脚还连接至所述P8接口，所述雷达调节芯片U2的ADJ-4脚连接至TP3接口，所述P8接口还连接有电阻R1，所述电阻R1的另一端连接有电阻R19和所述ADJ-4脚，所述电阻R19的另一端接地；所述雷达调节芯片U2 的IN-1脚连接电阻R18和VDD电路、电容C9，所述电容C9的另一端接地，所述电阻R18的另一端连接至TP4接口、所述雷达调节芯片U2的CE-3脚、电容C10，所述电容C10的另一端接地；

700调节器U3，其IN-1脚连接有电阻R24、电容C12和接入VDD电路，所述电阻R24的另一端连接至所述700调节器U3的CE-3脚，所述电容C12的另一端接地，所述700调节器 U3的OUT-5脚和其GND-2脚之间连接有电容C11，其中，所述电容C11和所述700调节器U3 的OUT-5脚之间的电路节点上接入所述雷达芯片U6的VDD-1脚，所述电容C11和所述700调节器U3的GND-2脚之间的电路节点接地。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果是：本实用新型的智能LED微波感应模块通过 PCB板的设计能够减少体积，进而可以提高散热器的体积，以增加散热效果。本实用新型的智能LED微波感应模块通过电路的更新设计，能够提高传感器的灵敏度。

附图说明

图1为本实用新型智能LED微波感应模块的雷达芯片U6的电路图。

图2为本实用新型雷达芯片U6的GPIO系列接口电路图。

图3为本实用新型插口P4的电路图。

图4为本实用新型的各TP接口电路图。

图5为本实用新型射频电路图。

图6为本实用新型P5、P7-P9接口电路图。

图7为本实用新型与雷达芯片U6的CX系列引脚连接的电路图。

图8为本实用新型存储芯片U1的电路图。

图9为本实用新型雷达调节芯片U2的电路图。

图10为本实用新型与雷达芯片U6的VDD-1脚连接的电路图。

图11为本实用新型700调节器U3的电路图。

图12为本实用新型PCB板上的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。显然，本实用新型所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1：本实用新型的具体结构如下：

请参照附图1-12，本实用新型的一种智能LED微波感应模块，包括PCB板，所述PCB板上设置有微波介质层1，所述微波介质层1的内部中间设置有一层接地层2，其上表面设置有射频层3，其下表面设置有天线层5，所述射频层3和天线层5之间通过一穿设在所述微波介质层1上下面之间的导电金属4连接，该导电金属4与所述接地层2隔开；所述射频层3上设置有雷达电路。

本实施例的一种优选技术方案：所述微波介质层1的介电常数为4.2-4.6。

本实施例的一种优选技术方案：所述微波介质层1的厚度为1.0mm～1.6mm。

微波介质层1可以采用普通的FR4材料的PCB板材的微带线加工实现，微带线的阻抗和长度满足上述关系。本实用新型的智能LED微波感应模块在很宽的频段内各端口获得良好匹配，并保持各端口的幅度相位关系，其通过合理设计用于混频器的电桥，达到在很宽的频率范围实现各端口间传输的信号幅度和相位不变，使之对加工工艺的要求降低，使电路具有更好的一致性和性能，产品可靠性更高。本实用新型的智能LED微波感应模块本振和射频接收端口不隔离，同时具有良好的对称性。

实施例2：

射频层3的长度为12.1mm，其宽度为6.0mm；微波介质层1的厚度为1.0mm，其长度为20.0mm，宽度为8.0mm，介电常数为4.2-4.6【优选为4.3】，损耗角0.015。当传感器信号<-10dB 带宽可以达到340MHz，完全不逊色其他大尺寸的LED微波感应模块，可以满足很多应用，以上的规格设计，其最大增益可达3.61db。本实用新型的智能LED微波感应模块通过PCB板的设计能够减少体积，进而可以提高散热器的体积，以增加散热效果。本实用新型的智能LED 微波感应模块通过电路的更新设计，能够提高传感器的灵敏度。

实施例3：

请参照附图1-11，以下是在现有技术中的雷达电路中的改进，本实用新型的雷达电路原理如下：

所述雷达电路包括：

雷达芯片U6，所述雷达芯片U6的VDD-1脚连接有存储芯片的VCC-4脚、电阻R16、电阻 R20、电阻R22、电阻R23、电容C11以及TP8接口，所述电阻R16的另一端连接电阻R17、灯具接口电路的4脚，所述电阻R17的另一端连接至所述雷达芯片U6的GPIO2脚，所述电阻 R20的另一端连接电阻R21和灯具接口电路的6脚，所述电阻R21的另一端连接至所述雷达芯片U6的GPIO4脚，所述电阻R22的另一端连接所述灯具接口电路的2脚和所述雷达芯片 U6的GPIO1脚；所述雷达芯片U6的VDD-1脚与其GND TAB-21脚、VSSD&VSSA-3脚之间连接有电容C35，所述GND TAB-21脚、VSSD&VSSA-3脚互接并接地，其与所述雷达芯片U6的VREGD-2 脚之间连接有电容C34，其与所述雷达芯片U6的VREGA-4脚之间连接有并联的两个电容，所述雷达芯片U6的VREGA-4脚还连接有电阻R4，所述电阻R4的另一端分别连接有9个电阻，其中的一个电阻R7另一端接地，其他的电阻分别连接所述雷达芯片U6的CX系列引脚，所述电阻R4的另一端还连接至TP接口；所述雷达芯片U6的GPIO5脚和GPIO6脚对应连接电阻 R6和电阻R2，所述电阻R6的另一端连接一插口P4的3脚，所述电阻R2的另一端连接至TP4 接口，所述雷达芯片U6的GPIO5脚和GPIO6脚还对应连接电容C2和电容C3，所述电容C2 和电容C3的另一端互接并连接有电容C4和P9接口的2脚，所述雷达芯片U6的GPIO3脚和 GPIOO脚对应连接电阻R10和电阻R12，所述雷达芯片U6的GPIOO脚还连接有电容C5，所述电阻R10和电阻R12的另一端互接并连接至所述P9接口的1脚，所述电容C5的另一端接地， P5接口和P7接口接地，P8接口连接至TP1接口；

灯具接口电路，设有插口P4，其1脚和5脚之间连接有电容C1，其1脚接地，其5脚接入VDD电路；

存储芯片U1，其SDA-3脚连接所述雷达芯片U6的18脚，其SCL-1脚连接所述雷达芯片 U6的19脚，其WP-5脚和GND-2脚接地；

雷达调节芯片U2，该雷达调节芯片U2的OUT-5脚、GND-2脚之间分别连接有电容C6、电容C7和电容C8，其中，所述GND-2脚接地，所述OUT-5脚还连接至所述P8接口，所述雷达调节芯片U2的ADJ-4脚连接至TP3接口，所述P8接口还连接有电阻R1，所述电阻R1的另一端连接有电阻R19和所述ADJ-4脚，所述电阻R19的另一端接地；所述雷达调节芯片U2 的IN-1脚连接电阻R18和VDD电路、电容C9，所述电容C9的另一端接地，所述电阻R18的另一端连接至TP4接口、所述雷达调节芯片U2的CE-3脚、电容C10，所述电容C10的另一端接地；

700调节器U3，其IN-1脚连接有电阻R24、电容C12和接入VDD电路，所述电阻R24的另一端连接至所述700调节器U3的CE-3脚，所述电容C12的另一端接地，所述700调节器 U3的OUT-5脚和其GND-2脚之间连接有电容C11，其中，所述电容C11和所述700调节器U3 的OUT-5脚之间的电路节点上接入所述雷达芯片U6的VDD-1脚，所述电容C11和所述700调节器U3的GND-2脚之间的电路节点接地。

实施例4：

实施例3中的雷达芯片U6采用AZD700-QFN型号的芯片，雷达调节芯片U2采用的是AP2121AK3.3TRE1型号的芯片，700调节器U3同样也是采用的是AP2121AK3.3TRE1型号的芯片。

实施例5：

本实用新型的LED微波感应模块自动控制功率，电平保持一致，设置室内发光勒克斯【光的计量单位，一个大晴天相当于有10000勒克斯或更多的光】。LED微波感应模块检测到移动时，100％开启，变暗至运动停止3分钟后30％(时间和调光等级可定制装运前)，感应范围8-12m。本实用新型的智能LED微波感应模块调光无线控制器在控制之间切换模式，如WIFI控制、蓝牙控制等。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (4)

1.智能LED微波感应模块，包括PCB板，其特征在于，所述PCB板上设置有微波介质层(1)，所述微波介质层(1)的内部中间设置有一层接地层(2)，其上表面设置有射频层(3)，其下表面设置有天线层(5)，所述射频层(3)和天线层(5)之间通过一穿设在所述微波介质层(1)上下面之间的导电金属(4)连接，该导电金属(4)与所述接地层(2)隔开；所述射频层(3)上设置有雷达电路。

2.根据权利要求1所述的智能LED微波感应模块，其特征在于，所述微波介质层(1)的介电常数为4.2-4.6。

3.根据权利要求1所述的智能LED微波感应模块，其特征在于，所述微波介质层(1)的厚度为1.0mm～1.6mm。

4.根据权利要求1所述的智能LED微波感应模块，其特征在于，所述雷达电路包括：

雷达芯片U6，所述雷达芯片U6的VDD-1脚连接有存储芯片的VCC-4脚、电阻R16、电阻R20、电阻R22、电阻R23、电容C11以及TP8接口，所述电阻R16的另一端连接电阻R17、灯具接口电路的4脚，所述电阻R17的另一端连接至所述雷达芯片U6的GPIO2脚，所述电阻R20的另一端连接电阻R21和灯具接口电路的6脚，所述电阻R21的另一端连接至所述雷达芯片U6的GPIO4脚，所述电阻R22的另一端连接所述灯具接口电路的2脚和所述雷达芯片U6的GPIO1脚；所述雷达芯片U6的VDD-1脚与其GND TAB-21脚、VSSD&VSSA-3脚之间连接有电容C35，所述GND TAB-21脚、VSSD&VSSA-3脚互接并接地，其与所述雷达芯片U6的VREGD-2脚之间连接有电容C34，其与所述雷达芯片U6的VREGA-4脚之间连接有并联的两个电容，所述雷达芯片U6的VREGA-4脚还连接有电阻R4，所述电阻R4的另一端分别连接有9个电阻，其中的一个电阻R7另一端接地，其他的电阻分别连接所述雷达芯片U6的CX系列引脚，所述电阻R4的另一端还连接至TP接口；所述雷达芯片U6的GPIO5脚和GPIO6脚对应连接电阻R6和电阻R2，所述电阻R6的另一端连接一插口P4的3脚，所述电阻R2的另一端连接至TP4接口，所述雷达芯片U6的GPIO5脚和GPIO6脚还对应连接电容C2和电容C3，所述电容C2和电容C3的另一端互接并连接有电容C4和P9接口的2脚，所述雷达芯片U6的GPIO3脚和GPIOO脚对应连接电阻R10和电阻R12，所述雷达芯片U6的GPIOO脚还连接有电容C5，所述电阻R10和电阻R12的另一端互接并连接至所述P9接口的1脚，所述电容C5的另一端接地，P5接口和P7接口接地，P8接口连接至TP1接口；

灯具接口电路，设有插口P4，其1脚和5脚之间连接有电容C1，其1脚接地，其5脚接入VDD电路；

存储芯片U1，其SDA-3脚连接所述雷达芯片U6的18脚，其SCL-1脚连接所述雷达芯片U6的19脚，其WP-5脚和GND-2脚接地；

雷达调节芯片U2，该雷达调节芯片U2的OUT-5脚、GND-2脚之间分别连接有电容C6、电容C7和电容C8，其中，所述GND-2脚接地，所述OUT-5脚还连接至所述P8接口，所述雷达调节芯片U2的ADJ-4脚连接至TP3接口，所述P8接口还连接有电阻R1，所述电阻R1的另一端连接有电阻R19和所述ADJ-4脚，所述电阻R19的另一端接地；所述雷达调节芯片U2的IN-1脚连接电阻R18和VDD电路、电容C9，所述电容C9的另一端接地，所述电阻R18的另一端连接至TP4接口、所述雷达调节芯片U2的CE-3脚、电容C10，所述电容C10的另一端接地；

700调节器U3，其IN-1脚连接有电阻R24、电容C12和接入VDD电路，所述电阻R24的另一端连接至所述700调节器U3的CE-3脚，所述电容C12的另一端接地，所述700调节器U3的OUT-5脚和其GND-2脚之间连接有电容C11，其中，所述电容C11和所述700调节器U3的OUT-5脚之间的电路节点上接入所述雷达芯片U6的VDD-1脚，所述电容C11和所述700调节器U3的GND-2脚之间的电路节点接地。

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