櫥柜燈微波雷達模組感應開關設計調試詳細說明,雷達感應開關:
說到人體感應模塊,很多朋友首先會想到的應該是“熱釋電”感應模塊,也是我們常見的基于紅外探測的人體感應模塊,廣泛應用于感應燈、歡迎器、入侵報警器、包括電動扶梯出入口的安全提示等產品和設計。然而,熱釋電模塊的應用如此普遍,它仍然有缺點,例如:只有運動、能發出紅外線的人或動物工作,不相信你試試,用熱釋電模塊測試,你站在模塊前面不要移動,看看它是否能“看到”你。此外,在使用熱釋電模塊的產品上,外殼上會發現一個白色的小半球,這是它的透鏡罩,也就是說,使用傳統的熱釋電傳感器,很難做出隱藏的感應頭。
櫥柜燈微波雷達模組沒有這個問題,你可以隱藏整個模塊,安裝在感應頭內部,在外面看不到任何多余的元件。因為它不依賴于傳統的感應探頭,而是利用多普勒效應來完成對移動物體的探測。
想象一下,如果我們使用櫥柜燈微波雷達模組做一個防入侵探測器,與熱釋電模塊相比,入侵者不會找到任何探測探測器,已經被雷達檢測到,除了上述隱藏安裝的優點,其他性能參數不遜色,其感應距離一般為1-20米,也可調整,我們將在后面提到,感應角度可達120左右°、上下100°。
與其他紅外產品相比:
櫥柜燈微波雷達模組的感應距離較遠,角度較廣,無死區,可穿透玻璃、薄板等。根據不同的功率,它甚至可以穿透不同厚度的墻壁。同時,櫥柜燈微波雷達模組可以在正常工作環境中避免環境.溫度.灰塵的影響,這些優點,是熱釋電感應模塊無法比擬的,要知道,37°環境溫度往往會對普通熱釋電模塊產生很大的影響,這在某些應用中會非常尷尬。
電路原理:
聽起來這么高深的探測器模塊,其實電路原理并不是很復雜。我們來談談它的探測電路工作原理:簡單來說就是集電極外PCB銅箔之間的電容、三極管內阻、寄生電容器等構成RC沖擊電路(高頻三極管PCB背面必須采用銅屏蔽,屏蔽干擾),沖擊電路沖擊產生高頻信號,通過三極管放大,然后通過PCB三側的天線發射。
櫥柜燈微波雷達模組發射的頻率如果微波信號遇到移動物體,反射波相對發射波會發生相位變化。當回天線接收到反射信號時,反射波和發射信號的相位移頻將低頻輸出,信號由后運放放大,以獲得足夠的驅動電壓,我們可以驅動繼電器,然后由繼電器控制燈光或其他部件。
此外,我們還可以在后端驅動電路中添加光敏元件,檢測晝夜光,作為夜間控制輸出的前提,實現白天不動作、夜間動作的驅動需求。
櫥柜燈微波雷達模組PCB設計要點:
I.回型天線:
發射極端回天線接收反射信號。為了使反射信號有效地穿過回天線,不要在回天線后面覆蓋銅。此外,回天線只需要一個正弦波形。可以適當加寬回天線的寬度.增加波形幅度,并在線密布過孔,以提高感應信號的強度和靈敏度(注:PCB三側和回天線上的過孔必須充滿鍍錫或化學金,以增強發射接收信號的強度。
II.基極外去耦合銅箔天線:
基極B外的長方形天線(基極和R矩形銅箔天線之間)用作與背面的PCB涂層銅板形成的電容退耦合。如果去耦尺寸過小,則未完成,感應距離差且不穩定。如果尺寸過大,感應信號將繼續輸出,一般為24*33mm天線板的去耦天線尺寸為3*8mm,天線尺寸大于或小于24*33mm,去耦天線應同比增加或縮小面積。這個去耦天線的形狀也與感應方向性(水平或垂直)有關。設計成長條的形狀是垂直于PCB板的感應距離,水平于PCB方向的感應距離。如果要等于水平和垂直感應距離,可以設計成方形,但面積不要變。
發射頻率:
RC振蕩電路的頻率f=1/2πRC
公式中的R是原理圖中三極管的輸入阻抗;C它是由PCB上三極管集電極基極引線正反面銅箔之間的電容和三極管寄生電容組成的總電容。電容公式為C=εS/d,式中ε介質(這里是指PCB板材的介電常數),S是PCB極板面積,d極板間距即PCB厚度。
參考櫥柜燈微波雷達模組的實物圖,你會發現天線之間有四個電容器,主要是發射頻率相同的電容器,使用電源串擾的其他信號和WIFI信號的屏蔽濾波。
影響感應距離的幾個主要因素:
A.發射天線板的尺寸越大,天線越長,感應距離越遠。這里需要注意的是,天線板周圍的三側是用來發射振動頻率信號的發射天線。天線板尺寸越大,天線越長,發射信號越強,發射距離越遠,感應距離越遠。然而,發射天線不能形成四面閉環。
B.高頻三極管的特征頻率越高,其高頻增益越大,感應距離越遠。例如,一般選擇,例如,BFS520-SOT323-N2t與PRF947-SOT323-7N等fT為9GHz高頻三極管,BFR370F.BFR360F.BFG340F等fT為12GHz高頻三極管,在高頻三極管的背面要敷設覆銅板,擋住背面進來的反射波,提高三極管的抗干擾能力。
C.后運放的放大倍數適當增加,輸出的移頻信號放大幅度也會相應增加。
D.發射頻率好在標準規范5.8GHz。隨著頻率的增加,高頻三極管的增益會降低,頻點過高,發射信號功率降低、接收靈敏度也降低。
如果調試得當,使用ft為9GHz高頻三極管,天線板尺寸為20*30mm感應距離約為3-5米。天線尺寸為30*40mm感應距離約為8-10米。天線尺寸為40*50mm遠的感應距離將達到20米左右。如果您想在此基礎上減少感應距離,您可以調整和減少后放大板上計算放大器的增益,或改變輸入的驅動電平,以滿足不同感應距離的要求。
故障調試要點:
1.發射頻率過低(低于5.8GHz),抗干擾能力差,反射能力差,感應距離會時長時近,產生誤報。可調節發射信號沖擊電路集電極和基極外銅箔的面積,以及接收信號電路或PCB的板厚,以提高發射頻率。
2.感應距離:發射天線太短.線寬太窄.過孔不金屬化,接收天線尺寸小,相應的發射信號強度和接收靈敏度低,感應距離近。
3.振蕩電路中阻容器件的均勻性.一致性.溫度穩定性較好,應采用優質溫飄小的精密電阻、電容。
4.不感應故障的可能原因:
A.振蕩電路未起振:調整振蕩電路,滿足起振條件。
B.高頻三極管ft太低:至少使用ft大于9GHz高頻三極管。
C.天線板太小,天線太短,發射信號太弱。
D.三極管偏置電路有問題,進入截止區或飽和區。