CN216622690U - 一种无线式太赫兹雷达传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及雷达传感器技术领域，具体为一种无线式太赫兹雷达传感器，包括由外壳和尾罩安装形成的外结构，外壳远离尾罩的端部设置有透镜天线；探测组件紧贴设置在外壳内部，探测组件与透镜天线之间通过匹配形成天线组件，电池组件装配在探测组件靠近尾罩的一侧面上，信号处理电路板和无线接口电路板安装固定在尾罩内部，本实用新型通过设计一体化透镜天线，将天线与外壳进行了集成设计，增强了产品外壳密封性的同时又降低了生产成本，减少了配件数量；通过设置内部电池组供电及无线通信连接，实现了产品的无外接电缆设计，同时多个产品可以通过无线接口快速接入平台系统，满足了物联网产品快速组网，简单灵活的产品设计要求。

Description

一种无线式太赫兹雷达传感器

技术领域

本实用新型涉及雷达传感器技术领域，具体为一种无线式太赫兹雷达传感器。

背景技术

随着物联网技术的发展，万物互联成为技术发展的趋势。雷达传感器作为物联网的重要组成部分，是获得数据的窗口。由于雷达传感器可以实现无接触测量，同时可以在恶劣环境中工作，因此在水文，工业测量，仓储，运输，过程控制等许多方面有广泛应用。雷达传感器所使用的电磁波频率随着技术发展而向太赫兹频率扩展，主流产品由6GHz开始，发展向24GHz，77GHz，94GHz，120GHz，……，随着使用频率的提高，也为产品的小型化提供了可能。与物联网技术的结合使用，使雷达传感器在智能生产的各个环节应用得到了更大的扩展。如今，安装布置简单灵活同时又能快速融入物联网智能生产平台的小型化低成本产品，将成为雷达传感器的发展方向；

市场现有的主流工业测量雷达传感器都是有线模式，包括四线模式或两线模式，都需要有线缆的连接，提供工作电源，同时向外传输测试数据等。无法做到灵活快速低成本的布设使用。基于此，本实用新型设计了一种无线式太赫兹雷达传感器，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无线式太赫兹雷达传感器，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种无线式太赫兹雷达传感器，包括由外壳和尾罩安装形成的外结构，所述外结构内部设置有探测组件、电池组件、信号处理电路板和无线接口电路板，所述外壳远离尾罩的端部设置有透镜天线；

所述探测组件紧贴设置在外壳内部，所述探测组件与透镜天线之间通过匹配形成天线组件，所述电池组件装配在探测组件靠近尾罩的一侧面上，所述信号处理电路板和无线接口电路板安装固定在尾罩内部；

所述探测组件、信号处理电路板和无线接口电路板之间信号连接，所述探测组件、信号处理电路板和无线接口电路板与电池组件之间电连接。

优选的，所述电池组件包括若干节干电池、电池腔、负极电路板和正极电路板，所述电池腔开设有与干电池相互配合的电池槽，若干节所述干电池放置在电池槽内部，所述电池腔的一端端部固接有负极电路板，所述电池腔的一端相对另一端可拆安装有正极电路板，所述干电池的正负极分别与负极电路板和正极电路板电连接。

优选的，所述电池腔为内部中空的圆柱形结构。

优选的，所述探测组件包括收发模块及支撑结构，所述收发模块上设置有初级天线。

优选的，所述透镜天线与外壳之间一体化成型设计。

优选的，所述外壳外壁设置有用于法兰盘相互连接的螺纹槽。

优选的，所述尾罩上设置有扣环连接结构。

优选的，所述外壳与尾罩之间通过螺纹可拆连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过设计一体化透镜天线，将天线与外壳进行了集成设计，增强了产品外壳密封性的同时又降低了生产成本，减少了配件数量；通过设置内部电池组供电及无线通信连接，实现了产品的无外接电缆设计，同时多个产品可以通过无线接口快速接入平台系统，满足了物联网产品快速组网，简单灵活的产品设计要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的正视结构示意图；

图2为本实用新型的结构爆炸示意图；

图3为本实用新型中电池组件的一个角度结构爆炸示意图；

图4为本实用新型中电池组件的另一个角度结构爆炸示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、外壳；11、螺纹槽；2、尾罩；3、探测组件；4、电池组件；41、干电池；42、电池腔；43、负极电路板；44、正极电路板；5、信号处理电路板；6、无线接口电路板；7、透镜天线。

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，显然，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种无线式太赫兹雷达传感器，包括由外壳1和尾罩2安装形成的外结构，外结构内部设置有探测组件3、电池组件4、信号处理电路板5和无线接口电路板6，外壳1远离尾罩 2的端部设置有透镜天线7；

探测组件3紧贴设置在外壳1内部，探测组件3与透镜天线7之间通过匹配形成天线组件，电池组件4装配在探测组件3靠近尾罩2的一侧面上，信号处理电路板5和无线接口电路板6安装固定在尾罩2内部；

探测组件3、信号处理电路板5和无线接口电路板6之间信号连接，探测组件3、信号处理电路板5和无线接口电路板6与电池组件4之间电连接。

具体的，电池组件4包括若干节干电池41、电池腔42、负极电路板43 和正极电路板44，电池腔42开设有与干电池41相互配合的电池槽，若干节干电池41放置在电池槽内部，电池腔42的一端端部固接有负极电路板43，电池腔42的一端相对另一端可拆安装有正极电路板44，干电池41的正负极分别与负极电路板43和正极电路板44电连接。

具体的，电池腔42为内部中空的圆柱形结构，使得方便电源线及信号线可以在其中走线连接。

具体的，探测组件3包括收发模块及支撑结构，收发模块上设置有初级天线，收发模块上的初级天线与外壳上集成一体化设计的透镜天线通过匹配设计成天线组件，可以实现最佳的天线辐射效果。

具体的，透镜天线7与外壳1之间一体化成型设计，采用非金属材料与外壳一体化成形，提高密封性的同时降低了制作成本。

具体的，外壳1外壁设置有用于法兰盘相互连接的螺纹槽，可以通过螺纹槽与法兰盘连接安装。

具体的，尾罩2上设置有扣环连接结构，可以通过扣环与支撑杆进行简易连接安装。

具体的，外壳1与尾罩2之间通过螺纹可拆连接，拆装简单、方便，且提供良好的密封性。

本实施例的一个具体应用实施例为：

图1为无线式太赫兹传感器整体结构示意图。太赫兹传感器采用电池供电和无线联网模式，不需要外部供电和有线通信连接，可实现简单快速的布置安装及无线联网接入控制。

图2为无线式太赫兹传感器分散结构示意图。图2中可以看出，外壳1 和尾罩2构成太赫兹传感器产品外部结构，内部包含有探测组件3，电池组件 4，信号处理电路板5，无线接口电路板6。外壳1含有一体化设计的透镜天线7，采用非金属材料与外壳1一体化成形，提高密封性的同时降低了制作成本。紧贴装配在外壳1内部的探测组件3包含有探测器收发模块及支撑结构，收发模块上的初级天线与外壳1上集成一体化设计的透镜天线通过匹配设计成天线组件，可以实现最佳的天线辐射效果。

电池组件4装配在探测器组件3后端，为圆柱形结构，圆柱中心为空心通孔，电源线及信号线可以在其中走线连接。信号处理电路板5及无线接口电路板6安装固定在尾罩2内部。信号处理电路板5完成对探测信号的处理后，可以通过无线接口电路板6传送至电脑、无线路由或其他无线连接设备& 综合数据平台等。无线接口电路板6可以根据不同的连接需求进行匹配设计或替换。外壳1上设计有螺纹连接结构，可以通过螺纹与法兰盘连接安装。尾罩2上设计有扣环连接结构，可以通过扣环与支撑杆进行简易连接安装。同时由于尺寸较小，重量较轻，且没有外连线缆，也可以通过手持方式进行使用。

图3、图4为电池组件分散结构示意图。图3中可以看出，电池组件4为圆柱形中空结构；电池腔42中可装配2×6共12节干电池41作为设备电源。负极电路板43和正极电路板44作为电源电路板与电池腔42及干电池41构成电池组件4；

技术原理为：本方案设计了一种无线式太赫兹雷达传感器，以电池组的形式为雷达传感器供电，同时采用无线接入的方式与物联网平台实现数据通信。产品外壳上一体化设计集成了椭圆透镜天线，简化了产品的密封设计及装配过程，同时降低了生产成本。电源模块采用电池组形式，设计了12节干电池作为电源为太赫兹探测器及无线通信电路板供电。结合产品运行的低功耗设计，可以实现以年为单位的长时间工作状态保持，满足物联网产品快速灵活布设组网的市场需求。根据无线接入技术(NB-IoT、LoRa或其他)的不同，可以采用不同的接口电路板以实现产品的技术兼容。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图的方位或位置关系，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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，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。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种无线式太赫兹雷达传感器，其特征在于：包括由外壳(1)和尾罩(2)安装形成的外结构，所述外结构内部设置有探测组件(3)、电池组件(4)、信号处理电路板(5)和无线接口电路板(6)，所述外壳(1)远离尾罩(2)的端部设置有透镜天线(7)；

所述探测组件(3)紧贴设置在外壳(1)内部，所述探测组件(3)与透镜天线(7)之间通过匹配形成天线组件，所述电池组件(4)装配在探测组件(3)靠近尾罩(2)的一侧面上，所述信号处理电路板(5)和无线接口电路板(6)安装固定在尾罩(2)内部；

所述探测组件(3)、信号处理电路板(5)和无线接口电路板(6)之间信号连接，所述探测组件(3)、信号处理电路板(5)和无线接口电路板(6)与电池组件(4)之间电连接。

2.根据权利要求1所述的一种无线式太赫兹雷达传感器，其特征在于：所述电池组件(4)包括若干节干电池(41)、电池腔(42)、负极电路板(43)和正极电路板(44)，所述电池腔(42)开设有与干电池(41)相互配合的电池槽，若干节所述干电池(41)放置在电池槽内部，所述电池腔(42)的一端端部固接有负极电路板(43)，所述电池腔(42)的一端相对另一端可拆安装有正极电路板(44)，所述干电池(41)的正负极分别与负极电路板(43)和正极电路板(44)电连接。

3.根据权利要求2所述的一种无线式太赫兹雷达传感器，其特征在于：所述电池腔(42)为内部中空的圆柱形结构。

4.根据权利要求1所述的一种无线式太赫兹雷达传感器，其特征在于：所述探测组件(3)包括收发模块及支撑结构，所述收发模块上设置有初级天线。

5.根据权利要求1所述的一种无线式太赫兹雷达传感器，其特征在于：所述透镜天线(7)与外壳(1)之间一体化成型设计。

6.根据权利要求1所述的一种无线式太赫兹雷达传感器，其特征在于：所述外壳(1)外壁设置有用于法兰盘相互连接的螺纹槽(11)。

7.根据权利要求1所述的一种无线式太赫兹雷达传感器，其特征在于：所述尾罩(2)上设置有扣环连接结构。

8.根据权利要求1所述的一种无线式太赫兹雷达传感器，其特征在于：所述外壳(1)与尾罩(2)之间通过螺纹可拆连接。

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