1、雷達感應開關原理調試原理簡介:5-i：lOOPF.GND去耦銭路板夭線回羽天線背面不 敷聶銅融SING OUT御片左典iriQR1R54.7-10KC8W0 啊25V微波礙應宙達開關馬應桓原理圖1. 主要功能與原理：如上圖所示，上圖是雷達感應開關模塊的感應板的電路原理圖，由集電極外PCB兩層銅箔間的電容、三極管內阻、寄生電容等構成RC震蕩電路，該震蕩電路震蕩產生高頻信號，經過三極管放大，再經過圍繞PCB三邊的天線發射出去。發射的 2.4-3.2GHZ的微波信號如果遇到移動物體，則反射波相對發射波就會有相位變化，回型天線接收到反射信號，反射波與發射信號的相位移 頻就會以3-20MHZ左右的低頻輸

2、出（P4）,該信號再由后級運放放大，驅動繼電器，從而由繼電器控制 燈光。另外，中間也可以加上光敏二極管檢測晝夜光線，作為夜間條件下控制輸出的前提條件。2. 發射頻率：RC振蕩電路的頻率f=1/2 n RC公式中的R是原理圖中三極管的輸入阻抗，C是PCB上三極管集電極基極引線正反面銅箔之間的電容以及三極管寄生電容組成的總電容。該電容量公式為C=e S/d，式中&為介質（在這里就是指的PCB板材的介電常數），S為PCB極板面積，d為極板間距也就是PCB厚度。3. 接收：通過回型天線接收反射回來的雷達波，如果發射與接收波之間有相位移頻，則輸出低頻信號P4。4. 發射避開公共頻段又不能過高：因

3、為 3G和4G手機信號和 WIFI信號的頻率范圍在 1.8-2.4GHZ ,模塊的工作頻率盡可能避開這個頻段，避免相互干擾。一般的發射頻率2.5GHz左右最佳，頻率過高，則高頻三極管增益降低，感應距離近。發射頻率同天線部分PCB線路板尺寸大小、厚度、布線、三極管輸入阻抗與電容等有關。5. 發射頻率與發射信號強度：如果有頻譜儀測試發射天線端的發射信號，可以測試到發射頻點及其發射信號幅度。發射信號強度越大，感應距離越遠。但是，高頻三極管來說，隨著頻率的增加，其增 益逐漸降低，發射的信號強度也就降低。另外，同一個頻率，三極管的特征頻率fT 越大，其高頻增益就越高，感應距離也就越遠，所以，最好設計調整

4、PCE，將頻點做到2.4GHz。6. 接收靈敏度：同樣頻率，高頻三極管對高頻信號的 fT 越大，高頻增益越高，接收的移頻信號輸出 幅度越大，感應靈敏度就越高，感應距離就越遠。適當調整后級運放的放大倍數也可以調整感應距 離，但是，如果單純的提高后級運放的倍數，雖然感應較遠距離，但會將小幅度的其它干擾信號也放 大輸出，造成誤報。影響感應距離的幾個因素： A . 發射天線板的尺寸，該尺寸越大，天線越長，則感應距離越遠。B .高頻三極管的特征頻率越高，其高頻增益越大，感應距離也就越遠。C. 后級運放的放大倍數適當的高，其對輸出的移頻信號放大的幅度大。D.發射頻率最好在標準規范的2.4GHz。高頻三極管

5、的增益會隨著頻率的增大而降低降低，頻點太高，發射信號功率降低、接收靈敏度也降低。如果調試得當，使用 9GHz的高頻三極管的，天線板尺寸在20*30mm左右時，感應距離會在 3-5米。天線尺寸在30*40mm左右，感應距離會到 8-10米。天線尺寸到 40*50mm最遠感應距離會達到 20米左 右。如果你想在此基礎上降低感應距離，可以調整降低后面放大板上的運算放大器的增益，或者改變 輸入的驅動電平，來滿足不同感應距離的要求。7. 發射天線：圍繞天線板 3 邊，用于將本振頻率信號發射出去，天線板尺寸越大，該天線越長，則發射信號越強，發射距離越遠，感應距離也就越遠，但是，這個發射天線又不能形成四邊閉

6、環。天線 對電源之間的 4 個電容主要是對與發射頻率相同、從電源串擾進來的其它模塊的信號與WIFI 信號屏蔽濾波 ,如果出現串擾，請調整電容容量或者數量，使得濾波頻點同本板發射頻率相同。8. 感應信號放大燈光控制：原理圖中，通過P4輸出感應信號SING OUT到后面的放大電路，將該信號通過運放放大，再去控制光源。為了避免被干擾誤報，建議在后級放大電路中采用帶有運放功能的CPU植入信號判斷程序，從而將其它非感應信號濾除并加入不同狀態的燈光控制，提高抗干擾能力。9. 回型天線：發射極外的回型天線接收反射信號，為了使反射信號有效穿過回型天線，回型天線 后面不敷設覆銅板。另外，回型天線只需要一個正弦波

7、形就可以。還可以通過適當加寬回型天線線 寬、加大波形幅度，并且在線上密布過孔來提高感應信號強度和靈敏度（注意：PCB三邊和回型天線上的過孔一定要滿鍍錫或者鍍化學金，以加強發射接收信號的強度）。10. 基極外去耦合銅箔天線：基極B外那個長方形天線（基極與R3之間的矩形銅箔天線）用作與其背面的PCB覆銅板形成的電容退耦合。該去耦尺寸太小，則退耦沒做好，感應距離很差并不穩定，如 果尺寸過大，又會持續輸出感應信號，一般24*33mm的天線板的去耦合天線尺寸在 3*8mm如果天線尺寸大于或者小于 24*33mm，則該去耦天線同比例增加或者縮小面積。這個去耦天線的形狀還與感應 方向性（水平還是垂直）有關系

8、，設計成長條形狀，則是垂直于PCE板的感應距離近，水平于 PCB方向的感應距離遠。如果想水平與垂直的感應距離相等，則可以設計成方形的，但是面積不要變。11. 發射極引出的線條要適當寬長一些，這個線條以及基極外去耦合銅箔與背面銅箔之間的電容, 是發射振蕩電路的電容，電容大小調整，也會調整發射頻點。|至蘭塑脫II金匡連糾12. 高頻三極管：最好采用特征頻率f T為9GHz以上的高頻三極管，f T越高，其在高頻微波頻段的高頻增益就越高，具體到使用中，f T越高，其發射信號幅度就越強、接收感應微弱微波信號越靈敏，感應的距離就越遠 BFS520-SOT323-N2t與PRF947-SOT323-7N是9

9、GHz的高頻三極管， BFR370F BFR360F BFG340F是 f T為12GHz的高頻三極管。另外，盡可能的采用SOT323封裝的芯片。因為SOT323同 SOT23相比較，SOT323封裝的芯片固定在引線框架的背面（見右圖），可以屏蔽正面過來的 干擾波。并且，在 PCB布線時，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。13. 下雨受潮報警：該產品發射的是厘米波，波長較短，任何微波雷達在下雨時都容易被雨折射反射，所以，下雨時，檢測信號有可能有輸出。另外，PCB受潮也會造成板材的介電常數變化，板間電容變化，發射頻點變化，因而PCB正反面要涂油防潮。

10、14. PCB板材：最好采用高頻板材的介電常數適當穩定的普通板材（高頻板材成本價格太高），開始做實驗投板時，最好多選用厚度1.2mm 1.0mm的板材，從而可能得到不同分布電容的PCB也會得到不同的發射頻率和感應距離，最終從中選用最佳的。另外，PCB板材要用品質因數高，并且一定要穩定（否則頻率漂移并逐漸感應距離近）。二、調試建議：1. 發射頻率過低（低于 2.4GHz以下的話，抗干擾能力就差，反射能力差，感應距離會時遠時近，產生誤報。請調節發射信號震蕩電路集電極與基極外銅箔面積和接收信號電路或者PCB的板材厚度，改變發射頻率。（用 3GHz以上的頻譜儀可以直觀的測試發射接收信號的頻譜與幅度）。

11、2. 感應距離近：發射天線太短、線寬太窄、過孔沒有金屬化，接收天線尺寸小，其相應的發射信號 強度和接收靈敏度就低，感應距離就近。3. 振蕩電路中的阻容器件的均勻性、一致性、溫度穩定性要好一些，建議使用優質溫飄小的精密電 阻、電容。4. 一點也不感應：A.可能是你的振蕩電路沒有起振，調整發射頻率震蕩電路，滿足起振條件。B可能是高頻三極管的f T太低，對高頻信號的放大增益太小，至少要使用f T大于9GHz的高頻三極管。C.天線板尺寸太小，天線太短，發射信號太弱。D三極管的偏置電路有問題，進入截止區或者飽和區。5. 相互串擾：直流的電源對微波波段的濾波不好，造成其它信號源以及間隔近的模塊之間的微波信 號通過電源串進來，產生周圍雜波的干擾，會誤感應而持續亮燈、感應距離近。不要用整流二極管簡 單整流供電，而要采用電源穩壓器芯片穩壓后供電，并且要調整四個濾波電容對外來同本板發射頻點 相同的高頻信號濾波。6. 后級運放放大：大家大多使用的之前紅外聲光控開關上的運放 BISS0001。最好使用帶有運放的單片機，并在單片機里面植入對感應信號判斷的程序，這樣，就會判斷去除串擾雜波信號和非感應信號，還能通過感應信號幅度變化來判斷人體與汽車是由 遠及近再由近到遠，還是由遠及近到燈下