橱柜灯微波雷达模组感应开关设计调试详细说明,雷达感应开关:
说到人体感应模块,很多朋友首先会想到的应该是“热释电”感应模块,也是我们常见的基于红外探测的人体感应模块,广泛应用于感应灯、欢迎器、入侵报警器、包括电动扶梯出入口的安全提示等产品和设计。然而,热释电模块的应用如此普遍,它仍然有缺点,例如:只有运动、能发出红外线的人或动物工作,不相信你试试,用热释电模块测试,你站在模块前面不要移动,看看它是否能“看到”你。此外,在使用热释电模块的产品上,外壳上会发现一个白色的小半球,这是它的透镜罩,也就是说,使用传统的热释电传感器,很难做出隐藏的感应头。
橱柜灯微波雷达模组没有这个问题,你可以隐藏整个模块,安装在感应头内部,在外面看不到任何多余的元件。因为它不依赖于传统的感应探头,而是利用多普勒效应来完成对移动物体的探测。
想象一下,如果我们使用橱柜灯微波雷达模组做一个防入侵探测器,与热释电模块相比,入侵者不会找到任何探测探测器,已经被雷达检测到,除了上述隐藏安装的优点,其他性能参数不逊色,其感应距离一般为1-20米,也可调整,我们将在后面提到,感应角度可达120左右°、上下100°。
与其他红外产品相比:
橱柜灯微波雷达模组的感应距离较远,角度较广,无死区,可穿透玻璃、薄板等。根据不同的功率,它甚至可以穿透不同厚度的墙壁。同时,橱柜灯微波雷达模组可以在正常工作环境中避免环境.温度.灰尘的影响,这些优点,是热释电感应模块无法比拟的,要知道,37°环境温度往往会对普通热释电模块产生很大的影响,这在某些应用中会非常尴尬。
电路原理:
听起来这么高深的探测器模块,其实电路原理并不是很复杂。我们来谈谈它的探测电路工作原理:简单来说就是集电极外PCB铜箔之间的电容、三极管内阻、寄生电容器等构成RC冲击电路(高频三极管PCB背面必须采用铜屏蔽,屏蔽干扰),冲击电路冲击产生高频信号,通过三极管放大,然后通过PCB三侧的天线发射。
橱柜灯微波雷达模组发射的频率如果微波信号遇到移动物体,反射波相对发射波会发生相位变化。当回天线接收到反射信号时,反射波和发射信号的相位移频将低频输出,信号由后运放放大,以获得足够的驱动电压,我们可以驱动继电器,然后由继电器控制灯光或其他部件。
此外,我们还可以在后端驱动电路中添加光敏元件,检测昼夜光,作为夜间控制输出的前提,实现白天不动作、夜间动作的驱动需求。
橱柜灯微波雷达模组PCB设计要点:
I.回型天线:
发射极端回天线接收反射信号。为了使反射信号有效地穿过回天线,不要在回天线后面覆盖铜。此外,回天线只需要一个正弦波形。可以适当加宽回天线的宽度.增加波形幅度,并在线密布过孔,以提高感应信号的强度和灵敏度(注:PCB三侧和回天线上的过孔必须充满镀锡或化学金,以增强发射接收信号的强度。
II.基极外去耦合铜箔天线:
基极B外的长方形天线(基极和R矩形铜箔天线之间)用作与背面的PCB涂层铜板形成的电容退耦合。如果去耦尺寸过小,则未完成,感应距离差且不稳定。如果尺寸过大,感应信号将继续输出,一般为24*33mm天线板的去耦天线尺寸为3*8mm,天线尺寸大于或小于24*33mm,去耦天线应同比增加或缩小面积。这个去耦天线的形状也与感应方向性(水平或垂直)有关。设计成长条的形状是垂直于PCB板的感应距离,水平于PCB方向的感应距离。如果要等于水平和垂直感应距离,可以设计成方形,但面积不要变。
发射频率:
RC振荡电路的频率f=1/2πRC
公式中的R是原理图中三极管的输入阻抗;C它是由PCB上三极管集电极基极引线正反面铜箔之间的电容和三极管寄生电容组成的总电容。电容公式为C=εS/d,式中ε介质(这里是指PCB板材的介电常数),S是PCB极板面积,d极板间距即PCB厚度。
参考橱柜灯微波雷达模组的实物图,你会发现天线之间有四个电容器,主要是发射频率相同的电容器,使用电源串扰的其他信号和WIFI信号的屏蔽滤波。
影响感应距离的几个主要因素:
A.发射天线板的尺寸越大,天线越长,感应距离越远。这里需要注意的是,天线板周围的三侧是用来发射振动频率信号的发射天线。天线板尺寸越大,天线越长,发射信号越强,发射距离越远,感应距离越远。然而,发射天线不能形成四面闭环。
B.高频三极管的特征频率越高,其高频增益越大,感应距离越远。例如,一般选择,例如,BFS520-SOT323-N2t与PRF947-SOT323-7N等fT为9GHz高频三极管,BFR370F.BFR360F.BFG340F等fT为12GHz高频三极管,在高频三极管的背面要敷设覆铜板,挡住背面进来的反射波,提高三极管的抗干扰能力。
C.后运放的放大倍数适当增加,输出的移频信号放大幅度也会相应增加。
D.发射频率好在标准规范5.8GHz。随着频率的增加,高频三极管的增益会降低,频点过高,发射信号功率降低、接收灵敏度也降低。
如果调试得当,使用ft为9GHz高频三极管,天线板尺寸为20*30mm感应距离约为3-5米。天线尺寸为30*40mm感应距离约为8-10米。天线尺寸为40*50mm远的感应距离将达到20米左右。如果您想在此基础上减少感应距离,您可以调整和减少后放大板上计算放大器的增益,或改变输入的驱动电平,以满足不同感应距离的要求。
故障调试要点:
1.发射频率过低(低于5.8GHz),抗干扰能力差,反射能力差,感应距离会时长时近,产生误报。可调节发射信号冲击电路集电极和基极外铜箔的面积,以及接收信号电路或PCB的板厚,以提高发射频率。
2.感应距离:发射天线太短.线宽太窄.过孔不金属化,接收天线尺寸小,相应的发射信号强度和接收灵敏度低,感应距离近。
3.振荡电路中阻容器件的均匀性.一致性.温度稳定性较好,应采用优质温飘小的精密电阻、电容。
4.不感应故障的可能原因:
A.振荡电路未起振:调整振荡电路,满足起振条件。
B.高频三极管ft太低:至少使用ft大于9GHz高频三极管。
C.天线板太小,天线太短,发射信号太弱。
D.三极管偏置电路有问题,进入截止区或饱和区。