专利名称：一种用于自动门控制系统中的信号探测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于自动门控制系统中的信号探测装置。
背景技术：
目前，在自动门控制系统中使用的信号探测装置大多采用如下两种 技术方案第一种是红外探测器，利用红外辐射特性获取目标信息。不 管人员是否移动，只要处于红外探测器的扫描范围内，它都会感应目标 (人体)信息，从而产生开启自动门的触发信号。该技术方案的缺点是红 外探测的反应速度较慢，适用于有行动迟缓的人员出入的场所，而且这 种红外探测受环境影响比较大，如温度、湿度、烟雾、尘埃等，长期使 用会产生误动作或不动作。另外，如果自动门接受触发信号时间过长， 控制器会认为信号输入系统出现障碍，而且自动门如果保持开启时间过 长，也会对电气部件产生损害。由于上述缺点，目前国际上的自动门控 制系统中已很少采用。
另外一种是微波探测器，利用微波反射特性获取目标信息，同时利 用多普勒原理获取目标运动信息，即通过发射的微波射频信号与接收 的运动目标的回波信号相混频所产生的差频信号，获取了目标(人体)的 运动信息。该技术方案反应速度快，适用于行走速度正常的人员通过的 场所。特点是探测器工作几乎不受温度、空气流动、尘埃、湿度、烟雾 和噪声等周围环境的影响。微波探测器抗射频干扰能力强，输出功率低， 对人体不构成危害。而且一旦在门附近的人员不想出门而静止不动后，
探测器便不再反应，自动门就会关闭，对门机有一定的保护作用。由于 该方案具有上述的优点，并且与红外探测器相比体积变小，成本降低， 反应更灵敏，在现有自动门控制系统中已较为普遍采用。
在现有的微波探测器中，同腔混频的微波探测器由于将振荡器、混 频器置于波导腔体内，虽然有利于减小体积，然而带来的相应问题是频 率调试不方便，结构复杂，无法达到高过载的要求。如中国专利局于年 月日公布的专利号为86100585，专利名称为"多普勒雷达微波组件" 的发明专利中，公开了一种混频管和振荡管位于同一波导腔体内的多普 勒雷达微波组件。该组件采用可调探杆式混频器，插入波导内的深度可 以调节，从而可以改变混频的效率。该组件的缺点是组件内混频管与振 荡器之间的波导需要一定的长度以满足不直接耦合的条件，体积无法减 小；振荡器固定地跨接在波导腔内，其频率需要另外的可调螺钉调谐， 结构复杂，调试不方便；并由于结构复杂，可调零件过多，难以满足更 高波段频段的要求；现有探测器采用微波的工作频段为9.3GHz和 24. 125GHz。如进一步提高波段，可以提高灵敏度和反应速度。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题和不足，本发明提供一种用于 自动门控制系统中的信号收发装置。
本发明所采用的主要技术方案为 一种用于自动门控制系统中的信 号探测装置，包括波导本体，位于所述波导本体内的振荡器、混频器， 伸入所述波导本体内的耦合元件、滤波元件，以及与所述波导本体相连 接的天线，短路板，所述波导本体内部具有一波导腔体，所述波导腔体 为立方体，所述振荡器、混频器可活动的分别位于所述波导腔体的右侧 壁和左侧壁上；所述滤波元件、耦合元件的前端位于所述波导腔体内， 并相对的分别位于所述波导腔体的顶壁和底壁上。
本发明还采用如下附属技术方案位于所述波导腔体左侧壁与右侧
壁上的所述振荡器、混频器，位于同一轴向方向上。
所述波导本体上开有与所述波导腔体右侧壁和左侧壁的对称轴位置 处相贯通的第一螺纹孔、第二螺纹孔，所述第一螺纹孔、第二螺纹孔分 别与第一管座和第二管座相螺纹连接，所述混频器固定于所述第一管座
的前端，所述振荡器固定于所述第二管座的前端。
所述耦合元件与所述滤波元件均为制式穿心电容，在所述波导本体 上开有与所述波导腔室的顶壁和底壁相贯通的第一通孔、第二通孔，所 述耦合元件置于所述第一通孔，其前端伸入所述波导腔体内，所述滤波 元件置于所述第二通孔，其前端伸入所述波导腔体内。
所述波导本体为立方体，在所述波导本体的前端面上连接所述短路 板，在相对的后端面上连接所述信号发射/接收天线。
在所述波导腔体内填充有介电常数a i在l. 0 1. 2之间的减震材料。 所述减震材料为一种颗粒状弹性塑料泡沫。
所述波导腔体左侧壁、右侧壁和顶壁、底壁的尺寸不大于8.()0nim
X4. O()mm。
所述波导腔体左侧壁、右侧壁和顶壁、底壁的尺寸为7. l()mmX 3. 55隱。
位于所述波导腔体顶壁和底壁上的所述耦合元件、滤波元件，位于 同一径向方向上。
采用本发明所带来的有益效果(1)本发明将波导内的波导腔体设 为立方体，并将振荡器和混频器分别设于波导腔体的左、右侧壁上，且 处于同一轴向方向上，将耦合元件和滤波元件分别设于波导腔体的顶壁 和底壁上，内部结构简化更紧凑，体积减小，重量减轻，易于批量生产。 (2)通过螺纹连接的管座，可调节振荡器和混频器深入波导腔体内的深 度，调试方便，不但可改变振荡器的频率和功率，而且可改变混频器的 偏量和接收灵敏度，在体积减小的情况下，调试方便，效率提高，功耗
降低。(3)在波导腔体内填充特殊的减震材料，即不影响电性能，又能 承受25000g以上冲击的加速度。(4)本发明采用毫米波波段信号，波 束比微波窄，拥有更宽的带宽，频率范围可达30 300GHz，灵敏度更高， 反应速度更快，具有全天候特性。
说明书附图
图1为本发明信号探测装置中波导的正面结构示意图;
图2为图1的A-A向剖视图3为图1的B-B向剖视图4为本发明信号探测装置的正面剖视图； 图5为本发明信号探测装置的侧面示意图； 图6本发明毫米波引信高频头等效电路示意具体实施例方式
下面结合附图对本发明做进一步的详述
如图1至图5所示的一种用于自动门控制系统中的信号探测装置， 包括波导本体l，位于波导本体内的振荡器12、混频器13，伸入波导本 体内的耦合元件14、滤波元件15，以及与波导本体相连接的天线2，短
路板3，波导本体l内部具有一波导腔体ll，波导腔体ll为立方体，振 荡器12、混频器13可活动的分别位于波导腔体11的右侧壁和左侧壁上；
滤波元件15、耦合元件14的前端位于波导腔体11内，并相对的分别位
于波导腔体11的顶壁和底壁上。
波导腔体ll左侧壁、右侧壁和顶壁、底壁的尺寸不大于8.00mmX 4.00mm。在本实施例中，波导腔体ll左侧壁、右侧壁和顶壁、底壁的尺 寸为7. 10mmX3.55mm。如图2，图3，图4所示，波导本体l上开有与波 导腔体11右侧壁和左侧壁的对称轴位置处相贯通的第一螺纹孔16、第二 螺纹孔16'，第一螺纹孔16、第二螺纹孔16'分别与第一管座17和第二管座 18相螺纹连接，混频器13固定于第一管座17的前端，振荡器12固定于第 二管座18的前端。这样就使得位于波导腔体ll左侧壁与右侧壁上的振荡 器12、混频器13，位于同一轴向方向上，在使用时可以通过旋动管座来 调节振荡器12和混频器13伸入波导腔体内的深度，实现频率和功率的可 调。耦合元件14与滤波元件15在本实施例中均采用制式穿心电容，在波 导本体1上开有与波导腔室11的顶壁和底壁相贯通的第一通孔19、第二通 孔19'，耦合元件14置于第一通孔19，其前端伸入波导腔体ll内，滤波元 件15置于第二通孔19，，其前端伸入波导腔体ll内。为了实现本技术方案， 要求耦合元件14与滤波元件15的前端伸入波导腔体内，至于耦合元件14 与滤波元件15的其他部分没有严格要求，可以整体完全伸入波导本体l 内，也可有一部分外露在波导本体l外。在本实施例当中，耦合元件14与 滤波元件15的前端伸入波导腔体11内，另一端则外露在波导本体l外。
如图4，图5所示，在本实施例中，波导腔体ll的形状为立方体， 而对于波导本体1的形状没有特殊要求，为了加工制造的方便，本实施 例的波导本体1的形状也采用立方体。在波导本体1的前端面上连接有 短路板3，在相对的后端面上连接天线2。
如图6所示，振荡管12和混频管13位于波导腔体11右侧壁和左侧 壁上，并处于同一轴向方向，纵向相距约A/2 (义为工作波长)，耦合元 件14与混频器13相互焊接，滤波元件15与振荡器12相互焊接，波导 本体l的一端面短路，另一端面为功率输出，振荡管12的馈电和混频管 13上的多普勒信号提取都分别通过位于波导腔体11上的滤波元件15和 耦合元件14进行。图6中AB端连接的是体效应管的等效电路，CD两端连接的是混频管13的等效电路。振荡管12、波导腔体11以及短路面等 构成一谐振电路，当满足起振条件时产生振荡，振荡产生的功率向外辐
射，其中一小部分加到CD端的混频管13，相当于提供给混频管13的一 个本振电压。本发明采用毫米波波段信号，波束比微波窄，拥有更宽的 带宽，频率范围可达30 300GHz，灵敏度大幅提高，反应速度加快，具 有全天候特性。在本实施例中，工作频率在32GHz 39GHz之间。发射信 号遇到目标产生的回波信号又加到混频管13上，两者混频产生多普勒信 号。由于在波导腔体11内同时存在振荡管12和混频管13，所以振荡频 率、振荡功率以及混频灵敏度都互相影响，在本实施例的调试过程中， 调节振荡管12和混频管13在波导腔体11内的伸入的位置，使其发射功 率以及混频灵敏度达到最佳状态。为了增强抗震性能，本实施例还在波 导腔体11内填充有介电常数a i在1. 0 1. 2之间的减震材料111，该减 震材料111为一种颗粒状弹性塑料泡沫。
权利要求
1、一种用于自动门控制系统中的信号探测装置，包括波导本体(1)，位于所述波导本体内的振荡器(12)、混频器(13)，伸入所述波导本体内的耦合元件(14)、滤波元件(15)，以及与所述波导本体相连接的天线(2)，短路板(3)，所述波导本体(1)内部具有一波导腔体(11)，其特征在于所述波导腔体(11)为立方体，所述振荡器(12)、混频器(13)可活动的分别位于所述波导腔体(11)的右侧壁和左侧壁上；所述滤波元件(15)、耦合元件(14)的前端位于所述波导腔体(11)内，并相对的分别位于所述波导腔体(11)的顶壁和底壁上。
2、 根据权力要求l所述的信号收发装置，其特征在于位于所述波导腔体(11)左侧壁与右侧壁上的所述振荡器(12)、混频器(13)， 位于同一轴向方向上。
3、 根据权力要求1或2所述的信号收发装置，其特征在于所述波导本体(1)上开有与所述波导腔体(11)右侧壁和左侧壁的对称轴位置处相贯通的第一螺纹孔(16)、第二螺纹孔(16')，所述第一螺纹孔(16)、 第二螺纹孔(16')分别与第一管座(17)和第二管座(18)相螺纹连接， 所述混频器(13)固定于所述第一管座(17)的前端，所述振荡器(12) 固定于所述第二管座(18)的前端。
4、 根据权力要求3所述的信号收发装置，其特征在于所述耦合元 件(14)与所述滤波元件(15)均为制式穿心电容，在所述波导本体(1) 上开有与所述波导腔室(11)的顶壁和底壁相贯通的第一通孔(19)、 第二通孔(19')，所述耦合元件(14)置于所述第一通孔(19)，其前端伸入所述波导腔体(11)内，所述滤波元件(15)置于所述第二通孔 (19')，其前端伸入所述波导腔体(11)内。
5、 根据权力要求3所述的信号收发装置，其特征在于所述波导本 体(1)为立方体，在所述波导本体(1)的前端面上连接所述短路板(3)， 在相对的后端面上连接所述信号发射/接收天线(2)。
6、 根据权力要求3所述的信号收发装置，其特征在于在所述波导腔体(11)内填充有介电常数a!在1.0 1.2之间的减震材料(111)。
7、 根据权力要求6所述的信号收发装置，其特征在于所述减震材料(111)为一种颗粒状弹性塑料泡沫。
8、 根据权力要求3所述的信号收发装置，其特征在于所述波导腔体(11)左侧壁、右侧壁和顶壁、底壁的尺寸不大于8.00mmX4.00mm。
9、 根据权力要求9所述的信号收发装置，其特征在于所述波导腔 体(11)左侧壁、右侧壁和顶壁、底壁的尺寸为7. 10,X3.55mm。
10、 根据权力要求3所述的信号收发装置，其特征在于位于所述波导腔体(11)顶壁和底壁上的所述耦合元件(14)、滤波元件(15)， 位于同一径向方向上。
全文摘要
本发明涉及一种用于自动门控制系统中的信号探测装置，包括波导本体，位于波导本体内的振荡器、混频器，伸入波导本体内的耦合元件、滤波元件，以及与波导本体相连接的天线，短路板，波导本体内部具有波导腔体，波导腔体为立方体，振荡器、混频器可活动的分别位于波导腔体的右、左侧壁上；滤波元件、耦合元件的前端位于波导腔体内，并相对的分别位于波导腔体的顶壁和底壁上。本发明采用毫米波器件，通过波导腔体的结构变化，使振荡器，混频器，耦合元件，滤波元件位于波导腔体内的结构更紧凑，在体积进一步减小的情况下，通过螺纹连接的管座来调节振荡器和混频器深入波导腔体内的深度，调整振荡器的频率和功率，提高混频器效率和接收灵敏度。
文档编号G01V3/12GK101191837SQ200610145929
公开日2008年6月4日 申请日期2006年11月23日 优先权日2006年11月23日
发明者林新达 申请人:林新达