Microwave Office 微波平面电路设计工具介绍

Microwave Office 微波平面电路设计工具介绍

1. 引言从八十年代开始,国际上微波电路技术已经从传统的波导及同轴线元器件和系统转移到采用微波平面电路(又称微波集成电路或微波印刷电路), 其特点是把电路印制在介质基片平面上。体积,重量和成本都大大减小。除了微带,共面波导,槽线,悬置线等无源电路以外, 微波半导体器件也可以集成在平面电路上, 构成混合微波集成电路。目前除了某些大功率和高极化纯度的场合,微波平面电路已经几乎取代了在通信,电子战,雷达和武器系统中的各种常规形式的微波电路。然而设计微波平面电路一直是一项困难的工作。近年来设计工作变得更为复杂: 对电路的指标要求越来越高, 电路的功能越来越多, 电路的尺寸要求越做越小, 而设计周期却越来越短。为了应付这一挑战, 美国加州的Applied Wave Research公司花费了十年时间研究出一种叫做“Microwave Office”(微波办公室)的软件, 据称这种软件为微波平面电路设计提供了最完整, 最快速和最精确的解答。这种软件可以在Windows 95/98/NT操作系统下工作, 采用了面向对象的程序技术, 使用方便。一个具有普通电脑操作水平和大学英语程度的微波工程师, 通常可以在三至四周时间内, 通过学习该软件提供的有关帮助文件, 掌握该软件最基本的使用技术。然而, 要全面地掌握该软件的使用技术并不容易, 需要3~6个月或更多的时间。该公司声称, 该软件价格不贵, 其目的是使各微波公司可以把它象工具一样安装在每个工程师的计算机桌面上。据笔者所知, 该公司索要的$30,000的价位对国内大多数用户来说并不轻松, 但因为允许在网络上复制和共享, 所以对计算机很多, 并且内部联网的大公司还是可以接受。为了推广, AWR公司在它的因特网网址上提供了“ Microwave Office (

2.5版本)” 软件的试用本, 通过下载和索取密码, 可以得到一个月的免费试用权。也可以向该公司在中国的代理商史泰普电子公司申请试用或购买。该软件目前在国际上已有一定的著名度, 例如英国有名的Queen's大学高频研究组, 在它的因特网网页上介绍该校的高频电子学CAD设备时, 把"Microwave Office"和"HP-ADS","HP-MDS","HP-HFSS", "Sonnet", "Mathcad", "Matlab" 等软件并列为最有用的CAD计算软件。

2. 软件的功能和两个模拟器众所周知,微波工程问题通常可以通过电路的方法或者场的方法来加以研究。 “Microwave Office”软件是通过两个模拟器来对微波平面电路进行模拟和仿真的。对于由集总元件构成的电路, 用电路的方法来处理较为简便。该软件设有一个叫”VoltaireXL”的模拟器来处理集总元件构成的微波平面电路问题。而对于由具体的微带几何图形构成的分布参数微波平面电路则采用场的方法较为有效, 该软件采用的是一个叫”EMSight”的模拟器来处理任何多层平面结构的三维电磁场的问题。”VoltaireXL”模拟器实质上是一个威力强大的谐波平衡和Volterra模拟引擎,它采用单频和多频谐波平衡Volterra级数来进行非线性电路的模拟, 混频器分析, 高速线性电路分析,高速噪声分析。它处理难度较大的微波电路问题的速度和精度优于其它品种的模拟器。实际上Volterra级数分析法要比普通的多频谐波平衡法快10~100倍, 是分析近线性电路的交调的最快方法。据称它是近十年来出现的最激动人心的电路模拟器。模拟器内设一个元件库, 在建立电路模型时, 可以很方便地调出微波电路所用的一切元件,其中无源器件有电感,电阻,电容, 谐振电路, 微带线, 带状线, 同轴线等等, 非线性器件有双极晶体管, 场效应晶体管,二极管等等。特别是该元件库收集了国际上三十余家家著名公司的微波有源器件和参数, 对于电路设计和计算非常有用。值得提出的是“VoltaireXL”模拟器具有实时调谐功能。在设计计算中, 经常需要调整电路的某些元件的参数, 以求获得最佳性能。这个模拟器与其它软件不同之处在于它调整电路元件的参数并不需要重新从头开始计算, 而是打开一个叫做“可变调谐器” 的视窗,

选择需调谐的元件的名称, 参数调谐的范围。通过移动视窗上的滑杆, 就可以使参数值从最小变化到最大。模拟器的图表视窗就马上把参数的变化对于整个电路性能的影响表现出来。这一优点是因为模拟器采用了一种叫做“增量计算”的先进分析技术, 避免了软件的许多重复计算。”EMSight”模拟器是一个完整的三维电磁场模拟程序包, 它可用于平面高频电路和天线结构的分析。方法的特点是把一种威力强大的修正谱域矩量法与直观的视窗图形用户界面(GUI)技术结合起来。该模拟器可以精确地确定平面结构的等效多端口网络散射参量。 ”EMSight”模拟器除了能进行常用的点频逐点计算之外, 还安装了快速扫频(FFS)算法。所以这种模拟器计算三维电磁场的精度与其它在工业上常用的方法相同, 而计算速度却快得多。它可以分析下列电路的电气特性: 射频集成电路 (RFIC), 微波单片集成电路(MMIC), 微带贴片天线和高速印制电路(PCB)。”EMSight”模拟器分析的电路都安装在一个矩形的金属包装盒内, 对于电路的层数和端口数并没有限制。分析时模拟器自动地对所计算的对象进行分割, 在电流密度变化大的地方, 网格分得细, 即单元尺寸取得小。而在电流密度变化小的地方, 单元尺寸取得大。用户也可以根据需要自行调节网格密度。”EMSight”模拟器还具有显示微波平面电路内金属上电流和空间电场力线的能力。电流或电场均可以以三维或二维的形式来显示, 箭头表示电流的流向或电场的指向, 而力线颜色的深浅表示电流或电场的强弱。”EMSight”模拟器可以对微波平面电路进行许多种类的计算, (在该软件中称计算为测量)。除了可以计算电路的阻抗参量,导纳参量,散射参量,传输参量, 混合参量之外, 对于线性电路,它能计算辅助稳定因子,输入电容,群延迟, 偶/奇模传输常数/阻抗/导纳, 电压驻波比, 端口输入阻抗/导纳, 增益等。”EMSight”模拟器具有计算各种线/圆极化微带天线的电场方向图和功率方向图的能力, 在计算天线时矩形的金属包装盒边界可以改变, 顶部和底部可以改为自由空间阻抗,而侧壁可以拉远。方向图可以用直角坐标或极坐标显示, 用线性显示或对数显示。在”EMSight”模拟器内也设有一个元件库, 其特点是列入了大量的微带元件的资料如各种弯头, 开路线, 短截线, 耦合器, 阶梯, T形接头等。还包括了许多传输线的资料。安装“Microwave Office”软件对于计算机的硬件的基本要求是: 主频200+MHz奔腾II中央处理器(或等效的微处理机系统), 128 MB RAM内存, Windows 95,Windows 98 或Windows NT操作系统。对于复杂的电磁结构和电路则推荐使用256 MB 以上内存的工作站。 3. 使用情况介绍: 笔者在HP公司Kayak XA小型工作站上对该软件从主要功能, 解决平面电路问题的能力, 计算的精度, 使用的方便与否等几个方面进行了考察。笔者计算了两个典型的平面电路问题: (1)矩形微带贴片天线; (2)微带耦合器。工作站采用奔腾II中央处理器,主频为300MHz, 内存RAM为64MB, 硬盘容量为4000MB。在工程设计的起始阶段, 往往需要确定微带线的基本尺寸。软件给微带线的设计提供了方便的使用环境。软件中设有一个"传输线计算器", 对于五种常用的传输线, 即: 微带线, 带状线, 共面波导, 接地共面波导和槽线, 进行极其方便的分析和综合。该计算器实际上是一个表格。例如对于微带线的分析。只要在表格内填上微带线和基片的几何尺寸,基片的介电常数和损耗角, 工作频率, 然后按一下视窗内的"分析"按钮, 马上可以得到该微带线的电气参数包括阻抗, 有效介电常数, 传播常数, 衰减和电长度。而对于微带线的综合, 只要在表格内填上所设计的微带线的工作频率, 阻抗和电长度, (基片的尺寸和介电常数已选定), 则按一下视窗内的"综合"按钮, 马上可以得到该微带线的导体宽度和长度。两个实例的计算情况如下: (1)矩形微带贴片天线贴片的尺寸为a=11.43 cm,b=7.62 cm, 基片h=1.60 mm, εr=2.62, 工作频率F=1187MHz,馈电方式采用边馈。贴片所在的XY平面剖分的基本单元尺寸选为dx=dy=2 mm, 基片的X方向尺寸为150mm, Y方向尺寸为100mm。这是一个由具体的微带尺寸构成的"场"问题, 用这些几何尺寸可以建立一个EMSight电磁结构, 。结构分成两层,上层是空气层,其顶板是开放

的自由空间,取阻抗为377欧姆; 下层是介质基片层, 底板是金属接地平面。在空气与介质交界面上建立微带天线的几何图形。使用软件中的EMSight模拟器, 可以很方便地算得天线的E面和H面功率方向图, 圆锥切割方向图以及天线的散射参数S11。在文献[2]的图1-12有用腔体理论计算的这个例子的E面和H面的电场方向图。比较可见二者基本上是一致的。但是本软件较腔体理论计算的优点在于用矩量法计算方向图时, 能把馈线对方向图的影响考虑在内。因为"边馈"是一种不对称, 所以图1(b)的圆锥切割方向图也出现不对称情况, 这符合物理概念和实验测量。

(2)微带线定向耦合器: 在文献[3]的第九章举出了微带线定向耦合器的一些设计实例。该书第355页的一个实例中, 基片的参数是h=1.58 mm, εr=4.8, 微带线的宽度w=2.7 mm, 耦合部分的长度 L=7.5 mm, 耦合部分主副线的距离为 S=0.3 mm。主副线的四个端口都连有90°切角弯头。这个问题用本软件的两个模拟器都可以求解。但使用”VoltaireXL”模拟器更为方便, 因为在软件的元件库中有现成的各种耦合器和弯头的数据可以调用, 只要输入尺寸, 其电气性能即已知。然后建立一个由集总元件构成的电路图(Schematic), 。注意电路的四个端口也作为四个元件,根据实际使用情况,又分为"源端口"和"负载端口"。另外, 整个基片也作为一个元件,要输入其电参数和几何参数。在建立电路后, 选择要计算的参数, ”VoltaireXL”模拟器在几秒钟内即可求出该微带线定向耦合器在1到9GHz的性能(见图2(a))。把图2(a)与L.A.Trinogga书中的图9.5(C)的实验测量结果相比较,二者符合得很好。

4. 结论 (1) 从上述分析和使用情况介绍可知, "微波办公室"软件是计算微波平面电路的强有力工具。其计算精度完全能满足工程设计的要求。 HP公司的HFSS软件在计算封闭的波导元件方面是强有力的工具, 但是计算微带电路, 微带天线, 半导体微波器件方面则力不从心。因此"微波办公室"软件可以补充HFSS软件之不足。 (2) 在用”EMSight”模拟器分析复杂微波平面电路问题时, 对计算机的内存往往要求很高。导致计算时间非常长。甚至无法得出正确结果。如果选择尺寸较大的计算单元, 可以减少单元总数,缩短计算时间。但是计算精度往往太差, 在工程上无法接受。因此对于复杂的微波平面电路问题, 应该采用大型工作站或超级工作站。目前计算机技术所能提供的资源, 并不足以解决一切复杂的电磁场问题。矩量法和有限单元法所需的计算机内存与被研究对象的单元总数的平方成正比。近年来, 国际上趋向于采用时域有限差分法(FDTD)来研究电磁场问题, 因为 FDTD所需的计算机内存仅与被研究对象的单元总数的一次方成正比。也就是说, 在同样的内存等计算资源条件下, FDTD软件能解决更为复杂的电磁场问题。 (3) 本软件的绘图工具功能过于简单。因此对一些复杂的图形, 要建立提供计算用的EM结构有一定困难。这时可以在其它的软件上建立图形, 然后输入到"EMSight"模拟器中。 "EMSight"模拟器对于AutoCAD的DXF格式, Sonnet 的GEO格式和GDSII格式都是兼容的。 (4) 尽管本软件提供了丰富的元件库, 但是还是有不少器件是元件库中所没有的。这时可以人工建立一个元件或一个子电路, 其数据可以是由实验测量所得的散射参数或其它参数。这就使计算的结果更加符合实际情况。

(5) 所有的电磁场计算软件均有其局限性, 本软件的一个明显的局限性就是只能计算制作在多层介质上的平面电路(多层介质板构成一个矩形立方体, 立方体的外面是金属外壳板)。无法计算空间平面立体电路(例如矩形波导内的鳍线电路)。另外, 虽然层与层之间的金属贴片可以互连或接地, 但是在立方体内垂直于层平面的方向不能建立接地平面。这也限制了某些平面电路,例如由多个单偶极子构成的对数周期天线的计算。尽管如此,本软件仍然不失为计算微波平面电路的一个强有力的工具。5.

微波电路课程设计报告(DOC)

重庆大学本科学生课程设计指导教师评定成绩表 说明：1、学院、专业、年级均填全称。 2、本表除评语、成绩和签名外均可采用计算机打印。 重庆大学本科学生课程设计任务书

2、本表除签名外均可采用计算机打印。本表不够，可另附页，但应在页脚添加页码。 摘要 本次主要涉及了低通滤波器，功分器，带通滤波器和放大器，用到了AWR，MATHCAD和ADS 软件。

在低通滤波器的设计中，采用了两种方法：第一种是根据设计要求，选择了合适的低通原型，利用了RICHARDS法则用传输线替代电感和电容，然后用Kuroda规则进行微带线串并联互换，反归一化得出各段微带线的特性阻抗，组后在AWR软件中用Txline算出微带线的长宽，画出原理图并仿真，其中包括S参数仿真，Smith圆图仿真和EM板仿真。第二种是利用低通原型，设计了高低阻抗低通滤波器，高低阻抗的长度均由公式算得出。 在功分器的设计中，首先根据要求的工作频率和功率分配比K，利用公式求得各段微带线的特性阻抗1，2，3端口所接电阻的阻抗值，再用AWR软件确定各段微带线的长度和宽度，设计出原理图，然后仿真，为了节省材料，又在原来的基础上设计了弯曲的功分器。同时通过对老师所给论文的学习，掌握到一种大功率比的分配器的设计，其较书上的简单威尔金森功分器有着优越的性能。 对于带通滤波器，首先根据要求选定低通原型，算出耦合传输线的奇模，偶模阻抗，再选定基板，用ADS的LineCalc计算耦合微带线的长和宽，组图后画出原理图并进行仿真。 设计放大器时，一是根据要求，选择合适的管子，需在选定的频率点满足增益，噪声放大系数等要求。二是设计匹配网络，采用了单项化射界和双边放大器设计两种方法。具体是用ADS中的Smith圆图工具SmitChaitUtility来辅助设计，得到了微带显得电长度，再选定基板，用ADS中的LineCalc计算微带线的长和宽。最后在ADS中画出原理图并进行仿真，主要是对S参数的仿真。为了达到所要求的增益，采用两级放大。其中第一级放大为低噪声放大，第二级放大为双共轭匹配放大。 由于在微波领域，很多时候要用经验值，而不是理论值，来达到所要求的元件特性，因此在算出理论值之后，常常需要进行一些调整来达到设计要求。 关键词：低通原型Kuroda规则功率分配比匹配网络微带线 课程设计正文 1.切比雪夫低通滤波器的设计 1.1 设计要求： 五阶微带低通滤波器： 截止频率2.5GHZ 止带频率：5GHZ 通带波纹：0.5dB 止带衰减大于42dB

自动感应开关电路的设计

自动感应开关电路设计 摘要 随着现代通信技术的飞速发展，已经提出了更高的要求，通信电源的可靠性，重量，体积，效率等。相移和在直流/直流电压和电流全桥变换器结构简单的高功率应用中，输出功率大，效率高，易于实现软开关，具有一系列优点受到功率开关管，如小力，对它的研究具有非常重要的意义。首先，DC / DC升压转换器的电流触发电路，输入电路，反馈电路的控制芯片，详细的推挽式变压器，损耗问题进行了研究和分析的MOS场效应晶体管的焦点。其次，本文还简单介绍了在本实验所使用的设备的设备所必需的参数，建立了模型，用Protel Altium Designer 6.9仿真软件系统的稳定性进行了分析。最后的仿真结果，根据自己的实际电路，从而使调试一切正常，达到了预期的效果。 关键词：DC/DC电压变换器；推挽变压器；反馈电路控制芯片

Abstract With the rapid development of modern communication technology, higher requirements have been put forward, communication power supply reliability, weight, volume, efficiency etc.. The phase shift and the application in high power DC / DC voltage and current structure of full bridge converter is simple, high output power, high efficiency, easy to realize soft switching, has a series of advantages by the power switch, such as small capacity, it is very important to research on it. First of all, the current DC / DC converter trigger circuit, input circuit, feedback control circuit, push-pull transformer in detail, loss of focus of MOS field effect transistor research and analysis. Secondl. Secondly, the paper simply introduces the parameters required in the use of the experimental equipment, established the model for stability, Protel Altium Designer 6.9 simulation software system is analyzed in the paper. Finally the simulation results. Finally the simulation results, according to the actual circuit of their own, so that all the normal debugging, achieves the expected effect. Keywords: DC/DC boost converter; push-pull transformer; feedback circuit control chip

射频 微波工程师经典参考书[精华]

射频微波工程师经典参考书[精华] 射频微波工程师经典参考书 1.《射频电路设计--理论与应用》『美』 Reinhold Ludwig 著电子工业出版社 个人书评:射频经典著作，建议做RF的人手一本，里面内容比较全面，这本书要反复的看，每读一次都会更深一层理解. 随便提一下，关于看射频书籍看不懂的地方怎么办,我提议先看枝干或结论有个大概印象，实在弄不明白就跳过(当然可问身边同事同学或GOOGLE一下)，跳过不是不管它了，而是尽量先看完自己能看懂的，看第二遍的时候再重点抓第一次没有看懂的地方，人的思维是不断升华的，知识的也是一个系统体系，有关联的，当你把每一块砖弄明白了，就自然而然推测出金字塔塔顶是怎么架设出来的。 2. 《射频通信电路设计》『中』刘长军著科学技术出版社 个人书评:有拼凑之嫌(大量引用书1和《微波晶体管放大电路分析与设计》内容)，但还是有可取之处，加上作者的理解，比看外文书(或者翻译本)看起来要通俗易懂，毕竟是中国人口韵。值得一看，书上有很多归纳性的经验. 3(《高频电路设计与制作》『日』市川欲一著科学技术出版社 个人书评:本人说实话比较喜欢日本人写书的风格和语言，及其通俗，配上图示，极其深奥的理论看起来明明朗朗，比那些从头到尾只会搬抄公式的某些教授强们多了，本书作者的实践之作，里面都是一些作者的设计作品和设计方法，推荐一看. 4. 《LC滤波器设计与制作》『日』森荣二著科学技术出版社 个人书评:语言及其通俗易懂，完全没有深奥的理论在里面，入门者

看看不错，但是设计方法感觉有点落后，完全手工计算.也感觉内容的太细致，此书一般. 5. 《振荡电路设计与应用》『日』稻叶宝著科学技术出版社 个人书评:这边书还不错，除了学到振荡电路设计，还学到了很多模拟电路的基础应用，唯一缺点书中的内容涉及频率的都不够高(k级，几M,几十，几百M的振荡器)，做有源电路的可以看一下,整体感觉还行. 6. 《锁相环电路设计与应用》『日』远坂俊昭著科学技术出版社 个人书评:对PLL原理总是搞不太明白的同学可以参考此书，图形图片很多，让人很直观明白，比起其他PLL书只会千篇一律写公式强千倍。好书，值得收藏～ 7. 《信号完整性分析》『美』 Eric Bogatin 著电子工业出版社 个人书评:前几章用物理的方法看电子，感觉不好理解，写的感觉很拗口，翻译好像也有些不到位，但后面几章写的确实好，尤其是关于传输线的，对你理解信号的传输的实际过程，能建立一个很好的模型，推荐大家看一下，此书还是不错的.(看多了RF的，换换胃口) 8. 《高速数字设计》『美』 Howard Johnson著电子工业出版社 个人书评:刚刚卓越买回来，还没有动“她”呢，随便翻了下目录，做高速电路和PCB Layout的工程师一看要看下，这本书也是经典书喔～ 9.《蓝牙技术原理开发与应用》『中』钱志鸿著北京航空航天大 学出版社 个人书评:当时自己做蓝牙产品买的书，前2年仅有的几本，上面讲了一下蓝牙的基本理论(恰当的说翻译了蓝牙标准)，软件，程序的东西占大部分内容. 10.《EMC电磁兼容设计与测试案例分析》『中』郑军奇著电子工业出版社 个人书评:实战性和很强的一本书，本人做产品经常要送去信息产业部电子研究5所做EMC测试，认证.产品认证是产品成功的临门一脚，把这脚球踢好，老板

微波电路设计基础知识

微波电路及设计的基础知识
1. 微波电路的基本常识 2. 微波网络及网络参数 3. Smith 圆图 4. 简单的匹配电路设计 5. 微波电路的计算机辅助设计技术及常用的 CAD 软件 6. 常用的微波部件及其主要技术指标 7. 微波信道分系统的设计、计算和指标分配 8. 测试及测试仪器 9. 应用电路举例
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第1章
概述
所谓微波电路，通常是指工作频段的波长在 10m～1cm(即 30MHz～30GHz)之 间的电路。此外，还有毫米波（30～300GHz）及亚毫米波（150GHz～3000GHz） 等。 实际上，对于工作频率较高的电路，人们也经常称为“高频电路”或“射频 （RF）电路”等等。 由于微波电路的工作频率较高，因此在材料、结构、电路的形式、元器件以 及设计方法等方面，与一般的低频电路和数字电路相比，有很多不同之处和许多 独特的地方。 作为一个独立的专业领域，微波电路技术无论是在理论上，还是在材料、工 艺、元器件、以及设计 技术等方面，都已经发展得非常成熟，并且应用领域越来 越广泛。 另外，随着大规模集成电路技术的飞速发展，目前芯片的工作速度已经超过 了 1GHz。在这些高速电路的芯片、封装以及应用电路的设计中，一些微波电路 的设计技术也已得到了充分的应用。以往传统的低频电路和数字电路，与微波电 路之间的界限将越来越模糊，相互间的借鉴和综合的技术应用也会越来越多。
第2章
微波电路的基本常识
2.1 电路分类
2.1.1 按照传输线分类
微波电路可以按照传输线的性质分类，如：
图 1 微带线
图 2 带状线
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微波感应人体传感器的典型应用电路

微波感应人体传感器的典型应用电路 这里介绍的微波感应控制器和市场上常见的简易型微波感应控制器相比较，因为采用专用的微处理集成电路HT7610A，不但检测灵敏度度高，探测范围宽，而且工作非常可靠，误报率极低，能在－25～＋45度的温度范围内稳定工作，最适和在中、高档防盗报警系统中作人体移动检测传感头使用。 1.工作原理 微波感应控制器使用直径9厘米的微型环形天线作微波探测，其天线在轴线方向产生一个椭圆形半径为0～5米（可调）空间微波戒备区，当人体活动时其反射的回波和微波感应控制器发出的原微波场（或频率）相干涉而发生变化，这一变化量经HT7610A进行检测、放大、整形、多重比较以及延时处理后由白色导线输出电压控制信号。 高可靠微波感应控制器内部由环形天线和微波三极管组成一个工作频率为2.4GHz的微波振荡器，环形天线既做发射天线也可接收由人体移动而反射的回波。内部微波三极管的半导体PN结混频后差拍检出微弱的频移信号（即检测到人体的移动信号),微波专用微处理器HT7610A首先去除幅度太小的干扰信号只将一定强度的探测频移信号转化成宽度不同的等幅脉冲，电路只识别脉冲足够宽的单体信号，如人体、车辆其鉴别电路才被触发，或者两秒内有2～3个窄脉冲，如防范边沿区人走动2～3步，鉴宽电路也被触发，启动延时控制电路工作。如果是较弱的干扰信号，如小体积的动物，远距离的树木晃动、高频通讯信号、远距离的闪电和家用电器开关时产生的干扰予以排除。最后输HT7610A鉴别出真正大物体移动信号时，控制电路被触发，输出2秒左右的高电平，并有LED2同步显示，输出方式为电压方式，有输出时为高电平（8伏以上），没有输出时为低电平。 微波专用的微处理器HT7610A的时钟频率为16KH，当初次加电时，系统将闭锁60秒，期间完成微处理器的初始化并建立电场，这时LED闪亮60秒后熄灭，系统自动进入检测状态，当检测到有效信号时，将有2秒信号输出，并由指示灯LED同步点亮。 高可靠微波感应人体传感器TX982模块 控制器的外形上图所示，侧面蓝色的是灵敏度调整孔，可以使监控距离在1～7米范围内可调，顺时针转动距离变远，逆时针转动距离变近，红色的是LED指示灯用于指示TX982的工作状态，1.2米长的双芯屏蔽线用于连接电源和负载，其中红色线用来接正电源，蓝色线输出，铜网屏蔽层黑线接电源负极，必要时可以用类似电缆加长至50米以内使用。 高可靠微波感应控制器电源电压为12～16V的整流变换器供电，静态耗电量在5MA左右。输出形式为电压方式，有输出时为高电平（8V以上），静态时为低电平，使用请参考下图：

为什么选用24GHz微波感应开关做智能照明

为什么选用24GHz微波感应开关做智能照明 微波感应开关，它又称雷达感应开关，是根据多普勒原理，采用现在最先进的平面天线技术，可有效抑制高次谐波和其他杂波的一些干扰﹑灵敏度高﹑可靠性强﹑安全方便智能节能，是现代智能化的首选产品。微功耗﹑功能完善﹑可带各类灯具。微波感应开关国内常见有三个频段：5.8G、10.525G、24G，那为什么后续会逐步是24GHZ呢？ 24GHz微波感应开关功能与特点： 第一是干扰控制：5.8GHZ由于属于低频，频段较为拥堵，干扰比较多； 第二是分辨率高:24GHz高频分别率高、反应灵敏、轻微的手势也会存在感应； 第三是探测范围固定：24GHZ高频容易约束波束角度132°X138°，使感应范围集中在灯光有效范围内，避免范围过大而产生误报； 第四是体积小：频率越高，平面天线体积可以做得越小，这也是为什么5.8G或者10G的微波模块如果想有感应角度，体积会做得很大，不能满足要求。而24GHZ就可以做得很小巧，并且存在探测角度； （上图是客户用K-LC3做的微波感应开关，满足KNX协议） 微波感应开关技术参数： 发射频率：24GHz，国际ISM频段 工作电源：AC220V50Hz 环境温度：-20℃~+50℃ 自身功耗：≤0.2W 负载类型：白炽灯，节能灯，LED光源等 负载功率：<200W 延时时间：18~25秒（1分钟可调） 感应距离：8~10米 感应角度：132*138度(角度完美覆盖灯光照射范围，避免大角度干扰过多的现象出

现) 微波感应开关安装注意事项：1、禁止带电安装操作，严禁负载短路。2、禁止超荷载功率使用。3、当墙壁厚度小于10厘米时，该开关有可能会隔墙感应4、在感应区域内，不要有影响其探测的障碍物或不停运动的物体。5、不要以动荡不定的物体作为安装基面

微波电路及其pcb设计

微波电路及其PCB设计 一．关于CAD辅助设计软件与网络分析仪对于高频电路设计，当前已经有了很好的CAD类软件，其强大的功能足以克服人们在设计经验方面的不足及繁琐的参数 检索与计算，再配合功能强大的网络分析仪，按理应该是稍具经验者便能完成质量较好的射频部件。但是，实际中却不是这回事。 CAD设计软件依靠的是强大的库函数，包含了世界上绝大部分无线电器件生产商提供的元器件参数与基本性能指标。不少射频工程师错误地认为：只要利用该工具软件进行设计，就不会有多大问题。但实际结果却总是与愿望相反，原因是他们在错误认识下放弃高频电路设计基本概念的灵活应用及基本设计原则 的应用经验积累，结果在软件工具的应用中常犯下基本应用错误。射频电路设计CAD软件属于透明可视化软件，利用其各类高频基本组态模型库来完成对实际电路工作状态的模拟。至此，我们已经可以明白其中的关键环节棗高频基本组态模型有两类，一类属于集中参数形态之元器件模型，另一类属于常规设计中的局部功能模型。于是存在如下方面问题： （1）元器件模型与CAD软件长期互动发展，日趋完善，实

际中可以基本相信模型的*真度。但元器件模型所考虑的应用环境（尤其是元器件应用的电环境）均为典型值。多数情况下，必须利用经验确定系列应用参数，否则其实际结果有时甚至比不借助CAD软件的设计结果相差更远。 （2）CAD软件中建立的常规高频基本组态模型，通常限于目前应用条件下可预知的方面，而且只能局限于基本功能模型（否则产品研发无须用人，仅靠CAD一手包办而诞生各类产品）。 （3）特别值得注意的是：典型功能模型的建立，是以典型方式应用元器件并以典型完善的工艺方式构造（包括PCB构造）下完成的，其性能也达到“典型”的较高水平。但在实际中，就是完全模仿，也与模型状态相差甚远。原因是：尽管选用的元器件及其参数一致，但它们的组合电环境却无法一致。在低频电路或数字电路中，这种相差毫厘的情况妨碍不大，但在射频电路中，往往发生致命的错误。 （4）在利用CAD软件进行设计中，软件的容错设计并不理睬是否发生与实际情况相违背的错误参数设置，于是，按照其软件运行路径给出一理想的结果，实际中却是问题百出的结果。可以知道其关键错误环节在于没有利用射频电路设计的基本原则

微波探头原理应用

HB100微波模块是利用多普勒雷达(Doppler Radar)原理设计的微波移动物体探测器，主要应用于自动门控制开关、安全防范系统、ATM自动提款机的自动录像控制系统、火车自动信号机等场所。HB100是标准的10.525GHz微波多普勒雷达探测器，这种探测方式与其它探测方式相比具有如下的优点：１、非接触探测；２、不受温度、湿度、噪声、气流、尘埃、光线等影响，适合恶劣环境；3、抗射频干扰能力强；４、输出功率小，对人体构不成危害；

５、远距离：探测范围超过20米。 多普勒原理简介：多普勒理论是以时间为基础的，当无线电波在行进过程中碰到物体时该电波会被反射，反射波的频率会随碰到物体的移动状态而改变。如果无线电波碰到的物体的位置是固定的，那么反射波的频率和发射波的频率应该相等。如果物体朝着发射的方向移动，

则反射回来的波会被压缩，就是说反射波的频率会增加；反之反射回来的波的频率会随之减小。 根据多普勒原理设计的微波探测器由FET介质DRO微波震荡源（10.525GHz）、功率分配器、发射天线、接收天线、混频器、检波器等电路组成（图2）。发射天线向外定向发射微波，遇到物体时被反射，反射波被接收天线接收，然后到混合器与振荡波混合，混合、检波后的低频信号反应了物体移动的速度

微波感应范围图

采用10.525GHz的微波与采用较低频段波相比有以下优点：1、微波天线发射时具有良好的定向性，因此很容易控制微波探头的作用范围。2、微波在传输过程中较易被衰减、吸收和反射，遇到墙壁等遮挡物时会被遮挡，因此墙壁等遮挡物外的物体对其干扰很小。 供电：给HB100供电有连续直流供电（CW）模式和脉动供电（PW）模式两种：HB100适应电压范围为5V±5％。在连续直流供电（CW）模式下工作时典型电流为35mA（典型值）。在低占空比脉冲供电(PW)模式下工作时，推荐给HB100提供5V、脉冲的宽度在5μs～30μs之间（典型值为20μs）、频率为2～4kHz （典型值为2.0kHz）的脉冲供电。3～10％的占空比脉冲供电时平均电流为 1.2mA～4mA。 脉冲供电电压必须在4.75V～5.25V之间，脉冲顶端的平坦度会影响HB100的探测能力。电源电压超过5.25V时，它的可靠性会降低，并可能导致标称频率外的射频输出和该电路永久性损坏。 射频输出：在所有推荐工作模式下，HB100的射频功率输出是非常低的，均在对人体构不成任何危害的安全范围内工作。在连续直流供电（CW）模式下工作时，总输出功率小于15mW。输出功率密度在5mm处为1mW/cm2，1m处为0.72μW/cm2。当在5％占空比的脉冲供电模式工作时，功率密度分别减少到50μW/cm2和0.036μW/cm2。 IF输出：当物体在HB100的有效探测范围内以1m/s的速度相对于HB100的天线面（非铝质屏蔽罩的那一面为天线面）做径向移动时，HB100的IF输出为72Hz/ s，IF的脉动输出频率与物体相对径向移动速度成近似线性关系。IF的输出幅度与物体的大小、距离有关，当一个体重70kg、身高170cm的测试者在距离HB100 1m处以1m/s的速度相对于HB100做径向移动时，IF的输出为5mV、72Hz/s 脉动信号，IF的输出幅度与距离的平方成近似反比关系。 注意：1.探测范围取决于目标的反射度和大小以及信噪比。 2.10.525GHz下的多普勒速度为31Hz/m.p.h 3.安装模块必须使其天线面（非铝质屏蔽罩的那一面为天线面）向着被检测区域，用户也可以自行调整方向，以达到最佳的覆盖区域. 简单故障判断：HB100的IF输出在焊接的时候很容易被击穿，用万用表的二极管档测量IF对GND和GND对IF的压降，正常时（V IF-GND V GND-IF）分别均在0.25V左右。

射频工程师必读书籍

ADS，MWO，Ansoft还是CST、HFSS 频微波类书 希望对大家有点帮助： 1.《射频电路设计--理论与应用》『美』Reinhold Ludwig 著电子工业出版社 个人书评：射频经典著作，建议做RF的人手一本，里面内容比较全面，这本书要反复的看，每读一次都会更深一层理解. 随便提一下，关于看射频书籍看不懂的地方怎么办？我提议先看枝干或结论有个大概印象，实在弄不明白就跳过（当然可问身边同事同学或GOOGLE一下），跳过不是不管它了，而是尽量先看完自己能看懂的，看第二遍的时候再重点抓第一次没有看懂的地方，人的思维是不断升华的，知识的也是一个系统体系，有关联的，当你把每一块砖弄明白了，就自然而然推测出金字塔塔顶是怎么架设出来的。 2. 《射频通信电路设计》『中』刘长军著科学技术出版社 个人书评：有拼凑之嫌（大量引用书1和《微波晶体管放大电路分析与设计》内容），但还是有可取之处，加上作者的理解，比看外文书（或者翻译本）看起来要通俗易懂，毕竟是中国人口韵。值得一看，书上有很多归纳性的经验. 3．《高频电路设计与制作》『日』市川欲一著科学技术出版社 个人书评：本人说实话比较喜欢日本人写书的风格和语言，及其通俗，配上图示，极其深奥的理论看起来明明朗朗，比那些从头到尾只会搬抄公式的某些教授强们多了，本书作者的实践之作，里面都是一些作者的设计作品和设计方法，推荐一看. 4. 《LC滤波器设计与制作》『日』森荣二著科学技术出版社 个人书评：语言及其通俗易懂，完全没有深奥的理论在里面，入门者看看不错，但是设计方法感觉有点落后，完全手工计算.也感觉内容的太细致，此书一般. 5. 《振荡电路设计与应用》『日』稻叶宝著科学技术出版社 个人书评：这边书还不错，除了学到振荡电路设计，还学到了很多模拟电路的基础应用，唯一缺点书中的内容涉及频率的都不够高（k级，几M,几十，几百M的振荡器），做有源电路的可以看一下,整体感觉还行. 6. 《锁相环电路设计与应用》『日』远坂俊昭著科学技术出版社 个人书评：对PLL原理总是搞不太明白的同学可以参考此书，图形图片很多，让人很直观明白，比起其他PLL书只会千篇一律写公式强千倍。好书，值得收藏！ 7. 《信号完整性分析》『美』Eric Bogatin 著电子工业出版社 个人书评：前几章用物理的方法看电子，感觉不好理解，写的感觉很拗口，翻译好像也有些不到位，但后面几章写的确实好，尤其是关于传输线的，对你理解信号的传输的实际过程，能建立一个很好的模型，推荐大家看一下，此书还是不错的.（看多了RF的，换换胃口）8. 《高速数字设计》『美』Howard Johnson著电子工业出版社 个人书评：刚刚卓越买回来，还没有动“她”呢，随便翻了下目录，做高速电路和PCB Layout 的工程师一看要看下，这本书也是经典书喔！ 9.《蓝牙技术原理开发与应用》『中』钱志鸿著北京航空航天大学出版社 个人书评：当时自己做蓝牙产品买的书，前2年仅有的几本，上面讲了一下蓝牙的基本理论（恰当的说翻译了蓝牙标准），软件，程序的东西占大部分内容. 10.《EMC电磁兼容设计与测试案例分析》『中』郑军奇著电子工业出版社 个人书评：实战性和很强的一本书，本人做产品经常要送去信息产业部电子研究5所做EMC 测试，认证.产品认证是产品成功的临门一脚，把这脚球踢好，老板会很赏识你的，如果你也负责产品的EMC，这本书必读。作者写有很多实例，很有代表性，对你解决EMC问题，会有引导性（指导性）的的意义。

5.8GHz微波接收机电路设计

5.8GHz微波接收机电路设计 蓝庆华姜福广邓洪波1 时间:2008年09月04日 字体: 大中小关键词:动态范围噪声系数带通滤波器混频器本振 摘要:提出了一种5.8GHz微波接收机电路设计方案,针对系统标准给定的要求,提出了接收机系统设计的原理和方法,介绍了具体电路设计,给出了实验结果和分析。 关键词: DSRC 噪声系数灵敏度动态范围混频器 DSRC作为一种专用的无线短距通信协议,主要针对固定于车道或路侧的路侧单元(RSU)与转载于移动车辆上的车载单元(OBU)之间的通信接口规范。本文采用广泛使用的被动式欧洲DSRC 标准,其主要技术指标如下:工作频率为5.8GHz,下行数据为FM0编码,速率为500kbps,调制方式为幅度(AM)调制;上行数据为NRZI编码,速率为250kbps,调制方式为2MHz或1.5MHz副载波的二进制相移键控(BPSK)调制,数据误码率为10-6。图1为DSRC通信系统工作模式。它采用半双工的通信模式,主要有两种工作方式:下行和上行方式。当在下行方式时,RSU为发射模式,而OBU为接收模式,RSU发射以AM调制方式把调制信号F_AM加到5.8GHz的载波频率F0上。当在上行方式时,RSU为接收模式,而OBU为发射模式,RSU发射连续的5.8GHz载波F0给OBU,并与OBU中的2MHz 或1.5MHz的副载波BPSK调制信号Fm混频后,再通过天线反射回RSU上的接收机进行同步解调。 本文针对DSRC通信系统给定的要求,提出了一套含OBU和RSU的频率为5.8GHz的微波接收电路,具有灵敏度高、动态范围大等特点,并在最后介绍了系统的实验情况。 1 设计原理 1.1 接收系统的作用距离和灵敏度估算

射频与微波技术原理及应用汇总

射频与微波技术原理及应用培训教材 华东师范大学微波研究所 一、Maxwell(麦克斯韦)方程 Maxwell 方程是经典电磁理论的基本方程，是解决所有电磁问题的基础，它用数学形式概括了宏观电磁场的基本性质。其微分形式为 0 B E t D H J t D B ρ???=- ????=+??=?= (1.1) 对于各向同性介质，有 D E B H J E εμσ=== (1.2) 其中D 为电位移矢量、B 为磁感应强度、J 为电流密度矢量。 电磁场的问题就是通过边界条件求解Maxwell 方程，得到空间任何位置的电场、磁场分布。对于规则边界条件，Maxwell 方程有严格的解析解。但对于任意形状的边界条件，Maxwell 方程只有近似解，此时应采用数值分析方法求解，如矩量法、有限元法、时域有限差分法等等。目前对应这些数值方法，有很多商业的电磁场仿真软件，如Ansoft 公司的Ensemble 和HFSS 、Agilent 公司的Momentum 和ADS 、CST 公司的Microwave Studio 以及Remcom 公司的XFDTD 等。 由矢量亥姆霍兹方程联立Maxwell 方程就得到矢量波动方程。当0,0J ρ==时，有 222200E k E H k H ?+=?+= (1.3) 其中k 为传播波数，22k ωμε=。 二、传输线理论 传输线理论又称一维分布参数电路理论，是射频、微波电路设计和计算的理论基

础。传输线理论在电路理论与场的理论之间起着桥梁作用，在微波网络分析中也相当重要。 1、微波等效电路法 低频时是利用路的概念和方法，各点有确切的电压、电流概念，以及明确的电阻、电感、电容等，这是集总参数电路。在集总参数电路中，基本电路参数为L、C、R。由于频率低，波长长，电路尺寸与波长相比很小，电磁场随时间变化而不随长度变化，而且电感、电阻、线间电容和电导的作用都可忽略，因此整个电路的电能仅集中于电容中，磁能集中于电感线圈中，损耗集中于电阻中。 射频和微波频段是利用场的概念和方法，主要考虑场的空间分布，测量参数由电压U、电流I转化为频率f、功率P、驻波系数等，这是分布参数电路。在分布参数电路中，电磁场不仅随时间变化也随空间变化，相位有明显的滞后效应，线上每点电位都不同，处处有储能和损耗。 由于匀直无限长的传输系统在现实中是不存在的，因此工程上常用微波等效电路法。微波等效电路法的特点是：一定条件下“化场为路”。具体内容包括： (1)、将均匀导波系统等效为具有分布参数的均匀传输线； (2)、将不均匀性等效为集总参数微波网络； (3)、确定均匀导波系统与不均匀区的参考面。 2、传输线方程及其解 传输线方程是传输线理论的基本方程，是描述传输线上的电压、电流的变化规律及其相互关系的微分方程。电路理论和传输线之间的关键不同处在于电尺寸。集总参数电路和分布参数电路的分界线可认为是l/λ≥0.05。 以传输TEM模的均匀传输线作为模型，如图1所示。在线上任取线元dz来分析(dz<<λ)，其等效电路如图2所示。终端负载处为坐标起点，向波源方向为正方向。 图1. 均匀传输线模型图2、线元及其等效电路根据等效电路，有

微波电路及设计的基础知识

微波电路及设计的基础知识 1.微波电路的基本常识 2.微波网络及网络参数 3.Smith 圆图 4.简单的匹配电路设计 5.微波电路的计算机辅助设计技术及常用的CAD 软件 6.常用的微波部件及其主要技术指标 7.微波信道分系统的设计、计算和指标分配 8.测试及测试仪器 9.应用电路举例

微波电路及其设计 1. 概述 所谓微波电路，通常是指工作频段的波长在10m?1cm（即 30MHz?30GHz）之间的电路。此外，还有毫米波（30?300GHz ）及亚毫米波（150GHz ?3000GHz ）等。 实际上，对于工作频率较高的电路，人们也经常称为“高频电路”或“射频（RF）电路”等等。 由于微波电路的工作频率较高，因此在材料、结构、电路的形式、元器件以及设计方法等方面，与一般的低频电路和数字电路相比，有很多不同之处和许多独特的地方。 作为一个独立的专业领域，微波电路技术无论是在理论上，还是在材料、工艺、元器件、以及设计技术等方面，都已经发展得非常成熟，并且应用领域越来越广泛。 另外，随着大规模集成电路技术的飞速发展，目前芯片的工作速度已经超过了1GHz 。在这些高速电路的芯片、封装以及应用电路的设计中，一些微波电路的设计技术也已得到了充分的应用。以往传统的低频电路和数字电路，与微波电路之间的界限将越来越模糊，相互间的借鉴和综合的技术应用也会越来越多。 2. 微波电路的基本常识 2.1电路分类 2.1.1按照传输线分类 微波电路可以按照传输线的性质分类，如：

J ER E I B 3 Di Er 图3同轴线 图1微带线 图2带状线

图4波导 DIELECTRIC ER 图5共面波导 2.1.2按照工艺分类 微波混合集成电路：采用分离组件及分布参数电路混合集成。 微波集成电路（MIC）:采用管芯及陶瓷基片。 微波单片集成电路（MMIC）:采用半导体工艺的微波集成电路。 图6微波混合集成电路示例

人体微波感应传感器工作原理

人体微波感应传感器工作原理 1。工作原理 微波感应控制器使用直径9厘米的微型环形天线作微波探测，其天线在轴线方向产生一个椭圆形半径为0～5米（可调）空间微波戒备区，当人体活动时其反射的回波和微波感应控制器发出的原微波场（或频率）相干涉而发生变化，这一变化量经HT7610A进行检测、放大、整形、多重比较以及延时处理后由白色导线输出电压控制信号。 高可靠微波感应控制器内部由环形天线和微波三极管组成一个工作频率为2.4GHz的微波振荡器，环形天线既做发射天线也可接收由人体移动而反射的回波。内部微波三极管的半导体PN结混频后差拍检出微弱的频移信号（即检测到人体的移动信号) ,微波专用微处理器HT7610A首先去除幅度太小的干扰信号只将一定强度的探测频移信号转化成宽度不同的等幅脉冲，电路只识别脉冲足够宽的单体信号，如人体、车辆其鉴别电路才被触发，或者两秒内有2～3个窄脉冲，如防范边沿区人走动2～3步，鉴宽电路也被触发，启动延时控制电路工作。如果是较弱的干扰信号，如小体积的动物，远距离的树木晃动、高频通讯信号、远距离的闪电和家用电器开关时产生的干扰予以排除。最后输HT7610A 鉴别出真正大物体移动信号时，控制电路被触发，输出2秒左右的高电平，并有LED2同步显示，输出方式为电压方式，有输出时为高电平（4伏以上），没有输出时为低电平。 微波专用的微处理器HT7610A的时钟频率为16KH，当初次加电时，系统将闭锁60秒，期间完成微处理器的初始化并建立电场，这时LED1点亮60秒后熄灭，系统自动进入检测状态，当检测到有效信号时，将有5秒信号输出，并由指示灯LED2同步显示。 控制器的外形上图所示，面板上设置有灵敏度调整孔，可以使监控距离在1～7米范围内可调，顺时针转动距离变远，逆时针转动距离变近， LED1、LED2用于指示TX982的工作状态，1.2米长的双芯屏蔽线用于连接电源和负载，其中红色线用来接正电源，白色线接输出，铜网屏蔽层接电源负极，必要时可以用类似电缆加长至50米以内使用。 高可靠微波感应控制器电源电压为12～16V的整流变换器供电，静态耗电量在5MA左右。 输出形式为电压方式，有输出时为高电平（4V以上），静态时为低电平，使用请参考下图

微波电路及设计的基础知识

微波电路及设计的基础知识 1. 微波电路的基本常识 2. 微波网络及网络参数 3. Smith圆图 4. 简单的匹配电路设计 5. 微波电路的计算机辅助设计技术及常用的CAD软件 6. 常用的微波部件及其主要技术指标 7. 微波信道分系统的设计、计算和指标分配 8. 测试及测试仪器 9. 应用电路举例

微波电路及其设计 1.概述 所谓微波电路，通常是指工作频段的波长在10m～1cm(即30MHz～30GHz)之间的电路。此外，还有毫米波（30～300GHz）及亚毫米波（150GHz～3000GHz）等。 实际上，对于工作频率较高的电路，人们也经常称为“高频电路”或“射频（RF）电路”等等。 由于微波电路的工作频率较高，因此在材料、结构、电路的形式、元器件以及设计方法等方面，与一般的低频电路和数字电路相比，有很多不同之处和许多独特的地方。 作为一个独立的专业领域，微波电路技术无论是在理论上，还是在材料、工艺、元器件、以及设计技术等方面，都已经发展得非常成熟，并且应用领域越来越广泛。 另外，随着大规模集成电路技术的飞速发展，目前芯片的工作速度已经超过了1GHz。在这些高速电路的芯片、封装以及应用电路的设计中，一些微波电路的设计技术也已得到了充分的应用。以往传统的低频电路和数字电路，与微波电路之间的界限将越来越模糊，相互间的借鉴和综合的技术应用也会越来越多。 2.微波电路的基本常识 2.1 电路分类 2.1.1 按照传输线分类 微波电路可以按照传输线的性质分类，如：

图1 微带线 图2 带状线 图3 同轴线 图4 波导

图5 共面波导 2.1.2 按照工艺分类 微波混合集成电路：采用分离元件及分布参数电路混合集成。 微波集成电路（MIC）：采用管芯及陶瓷基片。 微波单片集成电路（MMIC）：采用半导体工艺的微波集成电路。 图6微波混合集成电路示例 图7 微波集成电路（MIC）示例

微波传感器模块HB100

微波板 应用 一、自动门启动二、车、房入侵报警 三、碰撞预告四、交通、道路监控

微波探测传感器简介 微波探测传感器应用Doppler Radar原理，发射一个低功率微波并接受物体反射过来的能量。一旦物体的运动被其探测到。发射频率就被反射回的微波频率所替代，替代的微波与发射的微波混合在一起，结果一个低频率的电压从传感器输出。原理图如下： 微波探测传感器的特性： １、非接触式。 ２、周围环境：不受热、嗓音、湿度、气流、尘埃等影响，适合恶劣环境。 ３、抗干扰。 ４、安全。 ５、宽范围。探测范围15-20米。更宽的范围亦可能。

微波运动传感器 特性: 如下参数是在5VDC，CW 工作状态，12KΩ负载，+25℃下测定。 参数备注最小值典型值最大值单位 频率 1 10．520 10．525 10．530 GHz 辐射功率 1 12 15 20 dBm Spurious Emission 1 25 μV/m @ 3m Settling Time 3 6 μSec Received Signal 2 100 250 μVp-p Strength Noise 3 5 μVrms Supply V oltage 4.75 5.00 5.25 VDC Current 30 40 mA Consumption 4 2 3 KHz Pulse Repetition Frequency Pulse Width 4 10 μSec Operating Temp -15 55 ℃ Note1: The radiated emissions is designed to meet FCC rules. Note2:The Received Signal Strength(RSS) is measured at the total 2 Ways path loss of 93dB. Note3: The noise voltages are measured from 10Hz to 100Hz at the Output port, inside an Anechoic chamber. Note4: Pulse operation 特点及应用：低功耗//；CW 或Pulse 工作；长探测范围； 用于：微波红外运动探测；自动门；灯的控制；速度测试。

几种常用的接近开关介绍

常用的几种接近开关介绍 在各种各样的开关中，有一种对接近它的物体具有感知能力的元件——位移传感器。 利用位移传感器对接近物体的敏感特性达到控制开关“通”或“断”的目的，这就是我们常说的接近开关。当有某个物体移向接近开关，并且接近到一定距离时，位移传感器才有“感知”，开关才会动作。通常把这个距离叫“检出距离”。不同的接近开关检出距离也各不相同。有时候被检测物体是按一定的时间间隔，一个接一个地移向接近开关，又一个个地离开，这样不断地重复。不同的接近开关，对检测对象的响应能力也是个不相同的。这种响应特性被称为“响应频率”。因为位移传感器可以根据不同的原理、不同的方式和制作工艺，所以不同的位移传感器对物体的“感知”方法也不同。 涡流式接近开关 这种开关有时也叫电感式接近开关。它是利用导电物体在接近这个能产生电磁场接近开关时，使物体内部产生涡流。这个涡流反作用到接近开关，使开关内部电路参数发生变化，由此识别出有无导电物体移近，进而控制开关的通或断。所以接近开关所能检测的物体必须是导电体。 电容式接近开关 这种开关的测量通常是构成电容器的一个极板，而另一个极板是开关的外壳。这个外壳在测量过程中通常是接地或者与设备的机壳相连

接。当有物体移向接近开关时，不论它是否为导体，由于它的接近，总要使电容的介电常数发生变化，从而使电容量发生变化，使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化，由此便可控制开关的接通或断开。所以这种接近开关检测的对象，不限于导体，可以绝缘的液体或者粉状物等。 霍尔接近开关 霍尔元件是一种磁敏元件。利用霍尔元件做成的开关，叫做霍尔开关。当磁性物件移近霍尔开关时，开关检测面上的霍尔元件因产生霍尔效应而使开关内部电路状态发生变化，由此识别附近有磁性物体存在，进而控制开关的通或断。所以这种接近开关的检测对象必须是磁性物体。 光电式接近开关 利用光电效应做成的开关叫光电开关。将发光器件与光电器件按一定方向装在同一个检测头内。当有反光面（被检测物体）接近时，光电器件接收到反射光后便在信号输出，由此便可“感知”有物体接近。热释电式接近开关 用能感知温度变化的元件做成的开关叫热释电式接近开关。这种开关是将热释电器件安装在开关的检测面上，当有与环境温度不同的物体接近时，热释电器件的输出便会发生变化，由此就可检测出有物体接近。

射频微波电路作业1-7(答案版)(DOC)

第一章射频/微波工程介绍 1.简述常用无线电的频段划分和射频的定义。 射频/微波处于普通无线电波与红外线之间,是频率最高的无线电波,它的频带宽度比所有普通无线电波波段总和大1000倍以上 2.简述P，L，S，C，X，Ku，K，Ka波段的频段划分方法。 3.简述射频/微波的四种基本特性和相比普通无线电的优点。 四个基本特性： 1、似光性； 2、穿透性 3、非电离性 4、信息性 优点： (1) 频带宽。可传输的信息量大。 (2) 分辨率高。连续波多普勒雷达的频偏大,成像更清晰,反应更灵敏。 (3) 尺寸小。电路元件和天线体积小。 (4) 干扰小。不同设备相互干扰小。 (5) 速度快。数字系统的数据传输和信号处理速度快。 (6) 频谱宽。频谱不拥挤,不易拥堵,军用设备更可靠。 4.简述射频铁三角的具体内涵。 由于频率、阻抗和功率是贯穿射频/微波工程的三大核心指标,故将其称为射频铁三角。 5.给出几种分贝的定义：dB, dBm，dBc，dBc/Hz，10 dBm+10 dB=？ 第二章传输线理论 1.解释何为“集肤效应”？集总参数元件的射频特性与低频相比有何特点？ 在交流状态下,由于交流电流会产生磁场,根据法拉第电磁感应定律,此磁场又会产生电场,与此电场联系的感生电流密度的方向将会与原始电流相反。这种效应在导线的中心部位(即r=0位置)最强,造成了在r=0附近的电阻显著增加,因而电流将趋向于在导线外表面附近流动,这种现象将随着频率的升高而加剧,这就是通常所说的“集肤效应”。 电阻：在低频率下阻抗即等于电阻R,而随着频率的升高达到10MHz以上,电容Ｃa的影响开始占优,导致总阻抗降低；当频率达到20GHz左右时,出现了并联谐振点；越过谐振点后,引线电感的影响开始表现出来,阻抗又加大并逐渐表现为开路或有限阻抗值。 电容：理想状态下,极板间介质中没有电流。在射频/微波频率下,实际的介质并非理想介质，故在介质内部存在传导电流,也就存在传导电流引起的损耗,更重要的是介质中的带电粒子具有一定的质量和惯性,在电磁场的作用下,很难随之同步振荡,在时间上有滞后现象,也会引起对能量的损。 电感：电感线圈的高频特性已经完全不同于理想电感,在谐振点之前其阻抗升高很快,而在谐振点之后,由于寄生电容C s的影响已经逐步处于优势地位而逐渐减小。 2.简述微波电路中Q值的概念。 品质因素Q表示一个元件的储能和耗能之间的关系,即 3.简述传输线有哪几种工作状及其对应的负载反射系数。 当Z L=Z0或为无限长传输线时,ΓL=0,无反射波,是行波状态或匹配状态。 当Z L为纯电抗元件或处于开路或者短路状态时,|ΓL|＝1,全反射, 为驻波状态。 当Z L为其他值时,|ΓL|≤1, 为行驻波状态。 4.给出电压驻波比、回波损耗与负载反射系数的关系。 线上任意点的反射系数为