微波雷達(dá)探測(cè)器探頭傳感器模塊10.525GHz

微波雷達(dá)探測(cè)器探頭傳感器模塊10.525GHz

型號(hào)：HB100

HB100微波模塊使用說(shuō)明書(shū)

敬 告

請(qǐng)?jiān)诒菊f(shuō)明書(shū)限定和允許的條件下正確使用本品，任何高于本品承受力的外界環(huán)境和輸入將會(huì)對(duì)其造成不可修復(fù)的損壞。無(wú)特別情況不可對(duì)本品做破壞性和極限承受度試驗(yàn)，這樣的試驗(yàn)亦會(huì)對(duì)其造成不可逆轉(zhuǎn)之損壞

焊接注意：請(qǐng)使用低壓烙鐵焊接并將烙鐵可靠接地,焊接DIP的PAD時(shí),需要焊接有有電路走線(xiàn)或者敷銅的那一面?。?/span>

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HB100微波模塊是利用多普勒雷達(dá)(Doppler Radar)原理設(shè)計(jì)的微波移動(dòng)物體探測(cè)器，主要應(yīng)用于自動(dòng)門(mén)控制開(kāi)關(guān)、安全防范系統(tǒng)、ATM自動(dòng)取款機(jī)的自動(dòng)錄像控制系統(tǒng)、火車(chē)自動(dòng)信號(hào)機(jī)等場(chǎng)所。HB100是標(biāo)準(zhǔn)的10.525GHz微波多普勒雷達(dá)探測(cè)器，這種探測(cè)方式與其它探測(cè)方式相比具有如下的優(yōu)點(diǎn)：１、非接觸探測(cè)；２、不受溫度、濕度、噪聲、氣流、塵埃、光線(xiàn)等影響，適合惡劣環(huán)境；3、抗射頻*力強(qiáng)；４、輸出功率小，對(duì)人體構(gòu)不成危害；５、遠(yuǎn)距離：探測(cè)范圍超過(guò)20米。

多普勒原理簡(jiǎn)介： 多普勒理論是以時(shí)間為基礎(chǔ)的，當(dāng)無(wú)線(xiàn)電波在行進(jìn)過(guò)程中碰到物體時(shí)該電波會(huì)被反射，反射波的頻率會(huì)隨碰到物體的移動(dòng)狀態(tài)而改變。如果無(wú)線(xiàn)電波碰到的物體的位 置是固定的，那么反射波的頻率和發(fā)射波的頻率應(yīng)該相等。如果物體朝著發(fā)射的方向移動(dòng)，則反射回來(lái)的波會(huì)被壓縮，就是說(shuō)反射波的頻率會(huì)增加；反之反射回來(lái)的 波的頻率會(huì)隨之減小。

根據(jù)多普勒原理設(shè)計(jì)的微波探測(cè)器由FET介質(zhì)DRO微波震蕩源（10.525GHz）、功率分配器、發(fā)射天線(xiàn)、接收天線(xiàn)、混頻器、檢波器等電路組成（圖2）。發(fā)射天線(xiàn)向外定向發(fā)射微波，遇到物體時(shí)被反射，反射波被接收天線(xiàn)接收，然后到混合器與振蕩波混合，混合、檢波后的低頻信號(hào)反應(yīng)了物體移動(dòng)的速度

                       微波應(yīng)范圍圖

采用10.525GHz的微波與采用較低頻段波相比有以下優(yōu)點(diǎn)：1、微波天線(xiàn)發(fā)射時(shí)具有良好的定向性，因此很容易控制微波探頭的作用范圍。2、微波在傳輸過(guò)程中較易被衰減、吸收和反射，遇到墻壁等遮擋物時(shí)會(huì)被遮擋，因此墻壁等遮擋物外的物體對(duì)其干擾很小。

供電：給HB100供電有連續(xù)直流供電（CW）模式和脈動(dòng)供電（PW）模式兩種：HB100適應(yīng)電壓范圍為5V±5％。在連續(xù)直流供電（CW）模式下工作時(shí)典型電流為35mA（典型值）。在低占空比脈沖供電(PW)模式下工作時(shí)，*給HB100提供5V、脈沖的寬度在5μs～30μs之間（典型值為20μs）、頻率為2～4kHz（典型值為2.0kHz）的脈沖供電。3～10％的占空比脈沖供電時(shí)平均電流為1.2mA～4mA。

脈沖供電電壓必須在4.75V～5.25V之間，脈沖頂端的平坦度會(huì)影響HB100的探測(cè)能力。電源電壓超過(guò)5.25V時(shí)，它的可靠性會(huì)降低，并可能導(dǎo)致標(biāo)稱(chēng)頻率外的射頻輸出和該電路損壞。

射頻輸出：在所有*工作模式下，HB100的射頻功率輸出是非常低的，均在對(duì)人體構(gòu)不成任何危害的安全范圍內(nèi)工作。在連續(xù)直流供電（CW）模式下工作時(shí)，總輸出功率小于15mW。輸出功率密度在5mm處為1mW/cm2，1m處為0.72μW/cm2。當(dāng)在5％占空比的脈沖供電模式工作時(shí)，功率密度分別減少到50μW/cm2和0.036μW/cm2。 

IF輸出：當(dāng)物體在HB100的有效探測(cè)范圍內(nèi)以1m/s的速度相對(duì)于HB100的天線(xiàn)面（非鋁質(zhì)屏蔽罩的那一面為天線(xiàn)面）做徑向移動(dòng)時(shí)，HB100的IF輸出為72Hz/ s，IF的脈動(dòng)輸出頻率與物體相對(duì)徑向移動(dòng)速度成近似線(xiàn)性關(guān)系。IF的輸出幅度與物體的大小、距離有關(guān)，當(dāng)一個(gè)體重70kg、身高170cm的測(cè)試者在距離HB100 1m處以1m/s的速度相對(duì)于HB100做徑向移動(dòng)時(shí)，IF的輸出為5mV、72Hz/s脈動(dòng)信號(hào)，IF的輸出幅度與距離的平方成近似反比關(guān)系。

注意：1.探測(cè)范圍取決于目標(biāo)的反射度和大小以及信噪比。

      2.10.525GHz下的多普勒速度為31Hz/m.p.h

      3.安裝模塊必須使其天線(xiàn)面（非鋁質(zhì)屏蔽罩的那一面為天線(xiàn)面）向著被檢測(cè)區(qū)域，用戶(hù)也可以自行調(diào)整方向，以達(dá)到很好的覆蓋區(qū)域.

簡(jiǎn)單故障判斷：HB100的IF輸出在焊接的時(shí)候很容易被擊穿，用萬(wàn)用表的二極管檔測(cè)量IF對(duì)GND和GND對(duì)IF的壓降，正常時(shí)（VIF-GNDVGND-IF）分別均在0.25V左右。

                  HB100參數(shù)表

                                   原理圖一PW供電方式一

（圖中VDD=10~18VDC,VCC=5VDC調(diào)整電位器可以調(diào)整探測(cè)距離從3m～25m）

                         原理圖二PW供電方式二

   理圖三CW供電方式

應(yīng)用實(shí)例二：火車(chē)自動(dòng)信號(hào)機(jī)開(kāi)關(guān)電路

    作用距離：1－9米連續(xù)可調(diào)。這種電路的抗*力更強(qiáng)，調(diào)整范圍更大，可以應(yīng)用于野外和條件較為惡劣的場(chǎng)所使用。
原 理簡(jiǎn)述：上圖是一個(gè)完整的應(yīng)用電路，U3D（LM339）及周?chē)嚓P(guān)元件組成2kHz 低占空比振蕩器，P1，P2 提供脈動(dòng)電源和選通。E9為采用保持電容，反應(yīng)物體移動(dòng)的低頻信號(hào)經(jīng)過(guò)LM324 A、B 及周?chē)M成的低通放大電路放大后，到由LM324 C 及周?chē)嚓P(guān)元件組成的比較器。C9-C12,R32-R35組成的低通濾波網(wǎng)絡(luò)慮除工頻干擾信號(hào)。由U3A組成的延時(shí)電路保證了發(fā)現(xiàn)物體移動(dòng)后電路有相當(dāng) 時(shí)間的穩(wěn)定輸出。 由U1A及相關(guān)元件組成的*級(jí)放大電路，其增益A1A≈R30/R31=375/473=78.7；第二級(jí)放大器由U1B及相關(guān)電路組成，放大增益 A1B≈R36/(R35+R34)=475/943=50；兩級(jí)放大的增益為A=78.7×50＝3935，即為36db。由U1C及R39、R40、 P2、E12組成的電壓比較器，把前級(jí)放大的信號(hào)變換成脈沖信號(hào)，再由U3A及相關(guān)元件組成的延時(shí)電路延時(shí)輸出。
調(diào)整P2可以改變探測(cè)距離的大小，改變R41、E13、R42的大小可以調(diào)整輸出時(shí)間的長(zhǎng)短.