一種基于超寬帶MIR運動(dòng)傳感器的電路實(shí)現

基于微功率脈沖雷達(Micro power Impulse Radar)的運動(dòng)傳感器可作為防盜報警器,隱蔽地安裝在房屋的天花板上,它可以穿過(guò)天花板探測指定區域內人體的移動(dòng)。微功率脈沖雷達的微功率、低成本等特性要求其具體電路設計必須要有其自身的特點(diǎn)。

1 MIR運動(dòng)傳感器實(shí)現原理

MIR運動(dòng)傳感器由發(fā)射單元、接收顯示單元和天線(xiàn)三部分組成,如圖1所示。發(fā)射部分是從脈沖振蕩產(chǎn)生(1.8MHz,占空比50%),窄脈沖成形(脈寬幾十納秒),最后經(jīng)階躍二極管成形脈寬為400ps左右的快脈沖,由偶極子超寬帶天線(xiàn)發(fā)射出去;接收部分采用相關(guān)取樣的辦法,提取從目標反射回來(lái)的超寬帶信號,由取樣延遲、取樣門(mén)信號產(chǎn)生、積分取樣、寬帶信號放大、帶通濾波和顯示部分組成。

取樣延遲是將發(fā)射部分的窄脈沖信號延遲,經(jīng)快脈沖成形后作為相關(guān)接收機的參考信號。取樣門(mén)寬的脈沖寬度決定傳感器的空間分辨率,根據具體需要可取100ps～400ps。積分取樣是將天線(xiàn)接收的微弱的、被目標反射的超寬帶信號進(jìn)行積分,從而提高信噪比。對于重復頻率為1MHz的發(fā)射脈沖,如果積分時(shí)間常數取1毫秒,將有10000個(gè)脈沖在積分器被平均。被平均的接收信號經(jīng)過(guò)放大1000倍后,通過(guò)一個(gè)帶通濾波器就可以將信號檢測出來(lái)。對于人體運動(dòng)的檢測,其上、下截止頻率可分別取0.1Hz和10Hz。

電路見(jiàn)圖2。圖2中較有特色的是發(fā)射端的“電感激勵快脈沖成形”和“相關(guān)檢測電路”。在該電路的印制板設計中,必需考慮分布參數,并采用微帶工藝。