CN220137381U - 一种户外营地警戒雷达系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种户外营地警戒雷达系统，包括安装圆盘，且安装圆盘的顶部周向上还等间距安装有四个固定底盘，还包括四个警戒雷达，每一警戒雷达对应可拆卸式安装于一固定底盘上；每一所述警戒雷达均包括雷达壳体、安装于雷达壳体内的主控板、与主控板连接的雷达PCBA板，以及用于为整个警戒雷达供电的供电电源模块；所述主控板上设有MCU模块，以及与MCU模块连接的信号处理模块。本实用新型由四个警戒雷达组成营地雷达阵列，可向东、南、西、北四个方向发射检测信号，进而可实现360°的入侵目标的检测，检测范围广，可保障使用者的安全性。

Description

一种户外营地警戒雷达系统

技术领域

本实用新型涉及雷达技术领域，尤其涉及一种户外营地警戒雷达系统。

背景技术

目前，户外营地警戒系统大多采用红外传感器检测和视觉检测系统两种方式，基于红外传感器检测的方式，存在抗干扰性能弱的问题，且极易受到阳光等因素的影响，在户外使用场景中，误报率较高。而视觉检测系统则存在功耗较大，和在面临黑夜、雨天、雾天等恶劣环境下，其警戒能力下降的问题，而基于超声波雷达传感器的户外警戒系统也是一种常用的方式，但现有的超声波雷达传感器户外警戒系统，存在设计复杂、布置步骤繁琐，安装拆卸不便等问题，用户体验度较低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种户外营地警戒雷达系统，该系统由四个警戒雷达组成营地雷达阵列，可向东、南、西、北四个方向发射检测信号，进而可实现360°的入侵目标的检测，检测范围广，可保障使用者的安全性，同时，设有固定底盘，安装时，只需将雷达底壳的卡接座插设于弧形槽孔内，然后再旋转雷达壳体，将卡接座的限位凸起部卡进于第一卡接槽内，即可完成雷达的安装，简单方便，实用性强。

为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种户外营地警戒雷达系统，包括安装圆盘，且安装圆盘的顶部周向上还等间距安装有四个固定底盘，还包括四个警戒雷达，每一警戒雷达对应可拆卸式安装于一固定底盘上；每一所述警戒雷达均包括雷达壳体、安装于雷达壳体内的主控板、与主控板连接的雷达PCBA板，以及用于为整个警戒雷达供电的供电电源模块；所述主控板上设有MCU模块，以及与MCU模块连接的信号处理模块；所述雷达PCBA板上设有射频模块，以及与射频模块连接的天线调制模块；所述射频模块包括射频处理单元、一个发射天线、两个接收天线；所述发射天线和接收天线与射频处理单元连接，射频处理单元与信号处理模块连接。

进一步地，所述雷达壳体包括雷达底壳，以及与雷达底壳卡合连接的雷达顶盖；所述雷达底壳内开设有第一容置腔，主控板和雷达PCBA板均安装于第一容置腔内。

进一步地，所述射频处理单元包括压控振荡器、第一功率分配器、第二功率分配器、90°移相器、第一混频器、第二混频器、功率放大器、低噪声放大器；所述第一功率分配器的输入端与压控振荡器连接，第一功率分配器的第一输出端与发射天线连接，第一功率分配器的第二输出端与第二功率分配器的输入端连接；所述第二功率分配器的第一输出端与第一混频器的第一输入端连接，第二功率分配器的第二输出端与90°移相器的输入端连接；所述第一混频器的第二输入端与功率分配器的第一输出端连接；所述第二混频器的第一输入端与90°移相器的输出端连接，第二混频器的第二输入端与功率分配器的第二输出端连接；所述功率分配器的输入端与低噪声放大器的输出端连接，低噪声放大器的输入端与接收天线连接。

进一步地，所述信号处理模块包括两信号处理单元，两信号处理单元分别用于对IFI信号、IFQ信号进行处理；所述信号处理单元包括信号滤波单元，以及与信号滤波单元连接的信号放大单元；所述信号滤波单元与射频处理单元连接，信号放大单元与MCU模块连接。

进一步地，所述雷达顶盖的顶部还安装有与MCU模块连接的信号指示灯。

进一步地，所述固定底盘上开设有弧形槽孔，且弧形槽孔的一端内壁还一体式连接有卡接块；所述卡接块的底部中间还向下延伸一卡紧凸起部，卡接凸起部与弧形槽孔的一端内壁之间形成第一卡接槽；所述雷达底壳的底部与卡接块对应处还设有卡接座；所述卡接座包括沿竖直方向布置并与雷达底壳的底部连接的卡接竖板，以及沿水平方向布置且其一侧与卡接竖板底部一体式连接的卡接横板；所述卡接横板的顶部中间还向上延伸有限位凸起部。

进一步地，所述弧形槽孔的数量和卡接座的数量均设置为多个，且多个弧形槽孔在固定底盘顶部周向上等间距分布，多个卡接座在雷达底壳的底部周向上等间距分布。

进一步地，所述雷达顶盖的底部周向上还间隔安装有若干卡扣，第一容置腔的内壁与若干卡扣对应处还设有若干第二卡接槽。

进一步地，所述发射天线和接收天线呈阵列分布。

采用上述方案，本实用新型的有益效果是：

该系统由四个警戒雷达组成营地雷达阵列，可向东、南、西、北四个方向发射检测信号，进而可实现360°的入侵目标的检测，检测范围广，可保障使用者的安全性，同时，设有固定底盘，安装时，只需将雷达底壳的卡接座插设于弧形槽孔内，然后再旋转雷达壳体，将卡接座的限位凸起部卡进于第一卡接槽内，即可完成雷达的安装，简单方便，实用性强。

附图说明

图1为本实用新型的实际安装示意图；

图2为本实用新型的原理性框图；

图3为本实用新型的警戒雷达的结构示意图；

图4为图3的仰视图；

图5为本实用新型的卡接座的局部放大的结构图；

图6为本实用新型的发射天线和接收天线的布局示意图；

图7为本实用新型的射频模块的电路图；

图8为本实用新型的MCU模块的电路图；

图9为本实用新型的天线调制模块的电路图；

图10为本实用新型的供电电源模块的电路图；

图11为本实用新型的信号处理模块的电路图；

其中，附图标识说明：

1—安装圆盘； 2—警戒雷达；

3—信号指示灯； 4—弧形槽孔；

5—卡接块； 6—卡紧凸起部；

7—卡接座； 8—发射天线；

9—接收天线； 11—固定底盘；

21—雷达底壳； 22—雷达顶盖；

23—压控振荡器； 24—第一功率分配器；

25—第二功率分配器； 26—90°移相器；

27—第一混频器； 28—第二混频器；

29—功率放大器； 30—低噪声放大器；

71—卡接竖板； 72—卡接横板；

73—限位凸起部。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

参照图1至11所示，本实用新型提供一种户外营地警戒雷达系统，包括安装圆盘1，且安装圆盘1的顶部周向上还等间距安装有四个固定底盘11，还包括四个警戒雷达2，每一警戒雷达2对应可拆卸式安装于一固定底盘11上；每一所述警戒雷达2均包括雷达壳体、安装于雷达壳体内的主控板、与主控板连接的雷达PCBA板，以及用于为整个警戒雷达2供电的供电电源模块；所述主控板上设有MCU模块，以及与MCU模块连接的信号处理模块；所述雷达PCBA板上设有射频模块，以及与射频模块连接的天线调制模块；所述射频模块包括射频处理单元、一个发射天线8、两个接收天线9；所述发射天线8和接收天线9与射频处理单元连接，射频处理单元与信号处理模块连接。

继续参照图1至11所示，一实施例中，该雷达系统设有四个警戒雷达2，安装圆盘1上设有四个固定底盘11(等间距布置，彼此之间的夹角为90°)，四个警戒雷达2分别对应安装于一固定底盘11上，使用时，可将安装圆盘1安装放置于帐篷的顶部，或房车的车顶，四个警戒雷达2组成营地雷达阵列，可向东、南、西、北四个方向发射检测信号，进而可实现360°的入侵目标的检测，检测范围广，可保障使用者的安全性。

一实施例中，所述射频处理单元包括压控振荡器23、第一功率分配器24、第二功率分配器25、90°移相器26、第一混频器27、第二混频器28、功率放大器29、低噪声放大器30；所述第一功率分配器24的输入端与压控振荡器23连接，第一功率分配器24的第一输出端与发射天线8连接，第一功率分配器24的第二输出端与第二功率分配器25的输入端连接；所述第二功率分配器25的第一输出端与第一混频器27的第一输入端连接，第二功率分配器25的第二输出端与90°移相器26的输入端连接；所述第一混频器27的第二输入端与功率分配器的第一输出端连接；所述第二混频器28的第一输入端与90°移相器26的输出端连接，第二混频器28的第二输入端与功率分配器的第二输出端连接；所述功率分配器的输入端与低噪声放大器30的输出端连接，低噪声放大器30的输入端与接收天线9连接。

所述信号处理模块包括两信号处理单元，两信号处理单元分别用于对IFI信号、IFQ信号进行处理；所述信号处理单元包括信号滤波单元，以及与信号滤波单元连接的信号放大单元；所述信号滤波单元与射频处理单元连接，信号放大单元与MCU模块连接。

在该实施例中，第一混频器27的输出端用于输出IFI信号，第二混频器28的输出端用于输出IFQ信号，该雷达系统工作在ISM波段(24.0～24.25GHz)，工作时，天线调制模块会以一定的时间间隔,产生调制信号(可控制雷达的发射频率)，压控振荡器23会按照调制信号生成一个有带宽的24Ghz的检测信号，经第一功率分配器24传输至发射天线8，再经发射天线8射向入侵目标，入侵目标反射回来的信号经两接收天线9将其转成高频电信号，在经低噪声放大器30放大后，传递至第二功率分配器25，经第二功率分配器25将信号分别分配给第一混频器27、第二混频器28，第一混频器27和第二混频器28将该信号，与发射天线8发射前的检测信号进行混频，得到中频信号(IFI信号、IFQ信号)，然后在经过信号处理模块的信号滤波单元将中频信号中的低频部分滤除一部分(中频信号含有低频的噪声信号，以及非目标反射的低频信号，以降低因混频造成的调制泄露问题)，随后再经过信号放大单元将滤波后的信号放大并传输至MCU模块，MCU模块内置有音频A/D转换单元，可将其转换成数字信号，然后从数字信号中，可提取入侵目标的距离信息、速度信息及方位信息等，以保障使用者的安全性。

该实施例中，MCU模块采用的芯片型号为AT32F421，采用一发二收的天线的布置，可以测到入侵目标的方位信息、速度信息及距离信息等，同时，发射天线8和接收天线9呈阵列分布，通过阵列分布的天线，可使天线波束更更聚拢、能量更为集中，可提高天线的发射功率和接收灵敏度；信号处理模块包括两信号处理单元，其中一信号处理单元可处理IFI信号，另一信号处理单元可处理IFQ信号，该IFI信号和IFQ信号为正交关系，每一信号处理单元均包括信号滤波单元、信号放大单元，可分别对采集的信号进行滤波、放大处理。

同时，在一实施例中，还包括与MCU模块连接的电平输出模块，用户可使用该模块，外接摄像头等其余安全设备一起使用，同时，还包括与MCU模块连接的串口通信模块，在该实施例中，串口通信模块包括RS232串口通信接口、RS485串口通信接口。通过RS232串口通信接口、RS485串口通信接口，用户可自定义RS232、RS485串口通信的波特率，同时，也可自定义有效目标的感知范围及速度上下限，且还可自定义雷达系统的灵敏度，此外，还设有电源滤波模块，当接电时，电压会经过电源滤波模块滤除高频杂波信号，保证电源供电的稳定性。

一实施例中，所述雷达壳体包括雷达底壳21，以及与雷达底壳21卡合连接的雷达顶盖22；所述雷达底壳21内开设有第一容置腔，主控板和雷达PCBA板均安装于第一容置腔内。在该实施例中，雷达顶盖22的底部周向上还间隔安装有若干卡扣，第一容置腔的内壁与若干卡扣对应处还设有若干第二卡接槽，组装时，可直接经卡扣、第二卡接槽将雷达顶盖22，卡接于雷达底壳21上即可，简单方便。

此外，所述雷达顶盖22的顶部还安装有与MCU模块连接的信号指示灯3。通过信号指示灯3，可以提醒使用者有无入侵目标，同时，也可根据入侵目标所处不同的距离，提供不同的报警等级，如入侵目标小于5m时，信号指示灯3亮红灯，目标距离小于15米时，信号指示灯3亮黄灯，目标距离大于15米时，其亮绿灯即无入侵威胁。

一实施例中，所述固定底盘11上开设有弧形槽孔4，且弧形槽孔4的一端内壁还一体式连接有卡接块5；所述卡接块5的底部中间还向下延伸一卡紧凸起部6，卡接凸起部与弧形槽孔4的一端内壁之间形成第一卡接槽；所述雷达底壳21的底部与卡接块5对应处还设有卡接座7；所述卡接座7包括沿竖直方向布置并与雷达底壳21的底部连接的卡接竖板71，以及沿水平方向布置且其一侧与卡接竖板71底部一体式连接的卡接横板72；所述卡接横板72的顶部中间还向上延伸有限位凸起部73。

在该实施例中，固定底盘11可经3M胶等直接贴装于安装圆盘1上，随后将雷达底壳21的卡接座7插设于弧形槽孔4内，然后再旋转雷达壳体，将卡接座7的限位凸起部73卡进于第一卡接槽内，即可完成雷达的安装，拆卸时，只需向相反方向旋转，即可将其与固定底盘11脱离，简单方便，实用性强，同时，如图5所示，在该实施例中，卡接竖板71呈L型构造，其卡接竖板71的L型横端和L型竖端均匀雷达底壳21的底部连接，卡接竖板71的L型横端端部可对卡接块5进行限位，避免安装时，雷达底壳21过度旋转。

此外，所述弧形槽孔4的数量和卡接座7的数量均设置为多个，且多个弧形槽孔4在固定底盘11顶部周向上等间距分布，多个卡接座7在雷达底壳21的底部周向上等间距分布。通过设置多个弧形槽孔4和多个卡接座7，可保证两者连接的稳定性。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种户外营地警戒雷达系统，包括安装圆盘，且安装圆盘的顶部周向上还等间距安装有四个固定底盘，其特征在于，还包括四个警戒雷达，每一警戒雷达对应可拆卸式安装于一固定底盘上；每一所述警戒雷达均包括雷达壳体、安装于雷达壳体内的主控板、与主控板连接的雷达PCBA板，以及用于为整个警戒雷达供电的供电电源模块；所述主控板上设有MCU模块，以及与MCU模块连接的信号处理模块；所述雷达PCBA板上设有射频模块，以及与射频模块连接的天线调制模块；所述射频模块包括射频处理单元、一个发射天线、两个接收天线；所述发射天线和接收天线与射频处理单元连接，射频处理单元与信号处理模块连接。

2.根据权利要求1所述的户外营地警戒雷达系统，其特征在于，所述雷达壳体包括雷达底壳，以及与雷达底壳卡合连接的雷达顶盖；所述雷达底壳内开设有第一容置腔，主控板和雷达PCBA板均安装于第一容置腔内。

3.根据权利要求2所述的户外营地警戒雷达系统，其特征在于，所述射频处理单元包括压控振荡器、第一功率分配器、第二功率分配器、90°移相器、第一混频器、第二混频器、功率放大器、低噪声放大器；所述第一功率分配器的输入端与压控振荡器连接，第一功率分配器的第一输出端与发射天线连接，第一功率分配器的第二输出端与第二功率分配器的输入端连接；所述第二功率分配器的第一输出端与第一混频器的第一输入端连接，第二功率分配器的第二输出端与90°移相器的输入端连接；所述第一混频器的第二输入端与功率分配器的第一输出端连接；所述第二混频器的第一输入端与90°移相器的输出端连接，第二混频器的第二输入端与功率分配器的第二输出端连接；所述功率分配器的输入端与低噪声放大器的输出端连接，低噪声放大器的输入端与接收天线连接。

4.根据权利要求3所述的户外营地警戒雷达系统，其特征在于，所述信号处理模块包括两信号处理单元，两信号处理单元分别用于对IFI信号、IFQ信号进行处理；所述信号处理单元包括信号滤波单元，以及与信号滤波单元连接的信号放大单元；所述信号滤波单元与射频处理单元连接，信号放大单元与MCU模块连接。

5.根据权利要求2所述的户外营地警戒雷达系统，其特征在于，所述雷达顶盖的顶部还安装有与MCU模块连接的信号指示灯。

6.根据权利要求2所述的户外营地警戒雷达系统，其特征在于，所述固定底盘上开设有弧形槽孔，且弧形槽孔的一端内壁还一体式连接有卡接块；所述卡接块的底部中间还向下延伸一卡紧凸起部，卡接凸起部与弧形槽孔的一端内壁之间形成第一卡接槽；所述雷达底壳的底部与卡接块对应处还设有卡接座；所述卡接座包括沿竖直方向布置并与雷达底壳的底部连接的卡接竖板，以及沿水平方向布置且其一侧与卡接竖板底部一体式连接的卡接横板；所述卡接横板的顶部中间还向上延伸有限位凸起部。

7.根据权利要求6所述的户外营地警戒雷达系统，其特征在于，所述弧形槽孔的数量和卡接座的数量均设置为多个，且多个弧形槽孔在固定底盘顶部周向上等间距分布，多个卡接座在雷达底壳的底部周向上等间距分布。

8.根据权利要求2所述的户外营地警戒雷达系统，其特征在于，所述雷达顶盖的底部周向上还间隔安装有若干卡扣，第一容置腔的内壁与若干卡扣对应处还设有若干第二卡接槽。

9.根据权利要求1所述的户外营地警戒雷达系统，其特征在于，所述发射天线和接收天线呈阵列分布。