微波运动传感器的制作方法

本发明涉及电学传感领域，具体涉及一种微波运动传感器。

背景技术：

微波运动传感器是利用多普勒雷达原理设计的微波移动物体探测器，不同于一般的红外探测器，微波传感器通过检测物体反射的微波来探测物体的运动状况，检测对象将并不会局限于人体，还有很多其他的事物，微波传感器不受环境温度的影响，探测距离远，灵敏度高，被广泛应用于工业、交通及民用装置中，如车辆测速、自动门、感应灯、倒车雷达等。

现有微波运动传感器在振荡器产生振荡信号后直接通过发射天线发射出去，由于振荡器输出的信号存在不稳定的情况，这会导致发射天线发射出去的信号也不稳定，从而影响传感器的检测精确度。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请提供一种微波运动传感器，通过采用具有反馈功能的信号发生模块，可以将信号发生模块中的压控振荡器的输出信号控制在特定值或特定范围，从而得到稳定的压控振荡器输出信号来提高微波运动传感器的检测精度。本方案通过以下技术手段实现：

微波运动传感器，包括：

信号发生模块，设置有振荡信号发生装置，所述振荡信号发生装置包括输出端和控制端，所述振荡信号发生装置的输出端通过反馈回路与所述控制端连接，所述反馈回路用于通过所述振荡信号发生装置的控制端控制所述振荡信号发生装置输出稳定的振荡信号给信号探测模块的信号发射装置和信号处理装置；

信号探测模块，设置有信号发射装置、信号接收装置和信号处理装置，所述信号发射装置根据所述振荡信号发生装置输出的振荡信号发射探测信号，所述信号接收装置接收所述探测信号探测到目标物后反射回来的反射信号，所述信号处理装置根据所述振荡信号发生装置输出的振荡信号和所述反射信号输出目标信号。

进一步地，所述信号发生模块和所述信号探测模块采用cmos工艺集成在单芯片内。

进一步地，所述振荡信号发生装置为压控振荡器。

进一步地，所述反馈回路包括：

分频器，用于对所述振荡信号发生装置输出振荡信号进行分频并将分频后的信号传送给鉴频鉴相器；

鉴频鉴相器，用于将从分频器处接收到的信号与外部参考晶振信号进行比较并得到控制信号，然后将所述控制信号传送给低通滤波器；

低通滤波器，用于对从鉴频鉴相器处接收到的信号进行滤波，得到无干扰的控制信号，然后将无干扰的控制信号传送到所述振荡信号发生装置的控制端。

进一步地，所述反馈回路还包括：

电荷泵，串联在所述鉴频鉴相器与所述低通滤波器之间，用于对所述鉴频鉴相器输出的控制信号进行升压或降压，并将升压或降压后的控制信号传送给低通滤波器。

进一步地，所述信号发射装置为发射天线，所述信号接收装置为接收天线。

进一步地，所述信号处理装置包括：

正交移相器，所述振荡信号发生装置输出的振荡信号一分为二分别传送给所述信号发射装置和所述正交移相器，所述正交移相器用于处理从所述信号发射装置处接收到的信号并产生相位相差90°的本振信号，然后将所述本振信号传送给混频器；

放大器：与所述接收天线连接，用于对所述接收天线传送的反射信号进行放大，然后传送给混频器；

混频器：对分别从正交移相器和放大器处接收到的本振信号和反射信号进行混频处理，得到目标信号，然后将目标信号发给给外部处理装置进行处理。

进一步地，所述放大器为低噪声放大器。

本发明提供的微波运动传感器，通过采用具有反馈功能的信号发生模块，可以将信号发生模块中的压控振荡器的输出信号控制在特定值或特定范围，从而得到稳定的压控振荡器输出信号来提高微波运动传感器的检测精度。

附图说明

图1为根据一示例性实施例示出的一种微波运动传感器结构框图。

图2为根据一示例性实施例示出的一种具体微波运动传感器结构框图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例

如图1所示，本实施例提供一种微波运动传感器，包括：

信号发生模块，设置有振荡信号发生装置，所述振荡信号发生装置包括输出端和控制端，所述振荡信号发生装置的输出端通过反馈回路与所述控制端连接，所述反馈回路用于通过所述振荡信号发生装置的控制端控制所述振荡信号发生装置输出稳定的振荡信号给信号探测模块的信号发射装置和信号处理装置；

信号探测模块，设置有信号发射装置、信号接收装置和信号处理装置，所述信号发射装置根据所述振荡信号发生装置输出的振荡信号发射探测信号，所述信号接收装置接收所述探测信号探测到目标物后反射回来的反射信号，所述信号处理装置根据所述振荡信号发生装置输出的振荡信号和所述反射信号输出目标信号。

这里需要说明的是，本实施例提供的微波运动传感器的工作频段根据实际情况选择，比如可以是5.8ghz、x波段或24ghz等等，在实际使用时，信号发射装置发射出的探测信号flo遇上移动的目标会产生多普勒频移fd，信号接收装置接收到移动目标反射回来的信号flo+fd后，信号处理装置对从信号接收装置处接收到的信号flo+fd和从振荡信号发生装置处接收到的振荡信号进行处理并将处理后的信号输出给外部处理器，外部处理器会根据从信号处理装置处接收的信号分析出移动目标的运动信息；通过本实施例中的反馈回路，振荡信号发生装置的输出信号没有稳定在预设值或预设范围时，振荡信号发生装置不输出信号给信号发射装置和信号处理装置，只有在振荡信号发生装置的输出信号稳定后，才将稳定的振荡信号传送给信号探测模块的信号发射装置和信号处理装置，从而可以大大提高运动传感器的探测准确性。

为了缩小产品体积，提高产品集成度，改善产品性能可靠性，本实施例将信号发生模块和所述信号探测模块采用cmos工艺集成在单芯片内。

作为一种优选实施例，本实施例中的振荡信号发生装置可以设置为压控振荡器。

作为一种优选实施例，如图2所示，本实施例的反馈回路包括：

分频器，用于对所述振荡信号发生装置输出的振荡信号进行分频并将分频后的信号传送给鉴频鉴相器；

鉴频鉴相器，用于将从分频器处接收到的信号与外部参考晶振信号进行比较并得到控制信号，然后将所述控制信号传送给低通滤波器；

低通滤波器，用于对从鉴频鉴相器处接收到的信号进行滤波，得到无干扰的控制信号，然后将无干扰的控制信号传送到所述振荡信号发生装置的控制端。

这里需要说明的是，首先，压控振荡器产生对应的高频振荡信号，产生的高频振荡信号的振荡频率可调并覆盖微波运动传感器的工作频段，分频器将高频的振荡信号分频到低频(如几mhz)；鉴频鉴相器将分频器的输出信号与外部晶振产生的参考信号fref相比较，得到与频率差成正比的控制信号，低通滤波器对鉴频鉴相器输出的信号进行滤波得到干净无干扰的控制信号并通过压控振荡器的控制端控制压控振荡器，当环路稳定时，压控振荡器输出的信号可以被锁定在n*fref，从而得到稳定的输出频率，该信号一分为二，一路发送给信号发射装置，一路发送给信号处理装置。

作为一种优选实施例，本实施例的反馈回路还包括：

电荷泵，串联在所述鉴频鉴相器与所述低通滤波器之间，用于对所述鉴频鉴相器输出的控制信号进行升压或降压，并将升压或降压后的控制信号传送给低通滤波器。

这里需要说明的是，由于鉴频鉴相器输出的信号不一定能完全满足压控振荡器的控制需要，因此需要对鉴频间隙器输出的控制信号进行升压或降压，也可以理解为鉴频鉴相器输出的控制信号控制电荷泵输出与之匹配的电流对后级的滤波器进行充放电，从而有效控制压控振荡器输出稳定的振荡信号。

作为一种优选实施例，所述信号发射装置为发射天线，所述信号接收装置为接收天线。

作为一种优选实施例，所述信号处理装置包括：

正交移相器，所述振荡信号发生装置输出的振荡信号一分为二分别传送给所述信号发射装置和所述正交移相器，所述正交移相器用于处理从所述信号发射装置处接收到的信号并产生相位相差90°的本振信号，然后将所述本振信号传送给混频器；

放大器：与所述接收天线连接，用于对所述接收天线传送的反射信号进行放大，然后传送给混频器；

混频器：对分别从正交移相器和放大器处接收到的本振信号和反射信号进行混频处理，得到目标信号，然后将目标信号发给给外部处理装置进行处理。

为了将信号接收装置接收到的回波信号低噪声放大并遏制后级电路的噪声恶化，本实施例中的放大器可以设置为低噪声放大器。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。