[发明专利]一种基于FBAR振荡器的微波传感器

说明书

本发明公开了一种基于FBAR振荡器的微波传感器,包括信号收发单元、混频器单元和基于FBAR谐振器的振荡器单元；所述振荡器单元，用于产生单频点信号，并分别传输给信号收发单元和混频器单元；所述信号收发单元，将来自振荡器单元的信号对外发送，并接收检测对象的反射信号，传输给混频器单元；所述混频器单元，将来自振荡器单元和信号收发单元的信号进行混频后对外输出；所述振荡器单元包括FBAR谐振器U1、三级管Q1、电感L1、第一电阻R1~第六电阻R6，以及第一电容C1~第三电容C3。本发明提供了一种基于FBAR振荡器的微波传感器，具有高Q值，高精度等优势。

技术领域

本发明涉及微波技术领域，特别是涉及一种基于FBAR振荡器的微波传感器。

背景技术

随着智能家居在近年来的兴起，越来越多的智能设备进入社会的各个角落。在智能设备的应用中，对移动物体的感应、对物体速度的测量是智能设备应用的重点领域之一（如智能感应灯，多普勒雷达测速等）。对于动目标的测量，目前常使用多普勒雷达来测量动目标的速度，在经过不同的计算可以的到动目标的速度信息。对于目前传统的多普勒雷达传感器，常采用微带振荡器-无源混频器-天线的组合形式来构成传感器前端。通过微带振荡器产生单频点信号，并通过混频器经过天线发射出去。当信号返回时，返回信号与振荡器产生的信号在混频器中进行混频，混频过后产生的中频信号送入后端信号处理部分进行计算，从而得到目标的速度信息。

但是，目前的多普勒雷达传感器中，由于微带线的Q值不高，使用微带线设计的振荡器的相位噪声性能不够好，并且一般采用RC振荡器产生测试所需的信号，并使用RC移相网络做反馈回路，其频率取决于RC的值，由于RC振荡器中电阻和电容离散型较大，同时整个温度和工作电源电压范围内精度较差，其输出误差较大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于FBAR振荡器的微波传感器，具有高Q值，高精度等优势。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于FBAR振荡器的微波传感器，包括信号收发单元、混频器单元和基于FBAR谐振器的振荡器单元；

所述振荡器单元，用于产生单频点信号，并分别传输给信号收发单元和混频器单元；

所述信号收发单元，将来自振荡器单元的信号对外发送，并接收检测对象的反射信号，传输给混频器单元；

所述混频器单元，将来自振荡器单元和信号收发单元的信号进行混频后对外输出；

所述振荡器单元包括：FBAR谐振器U1和三级管Q1；所述FBAR谐振器U1依次通过第四电阻R4和第一电容C1连接到三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极通过第三电阻R3连接到VCC供电端口；所述第三电阻R3和VCC供电端口的公共端依次通过第二电阻R2和第一电阻R1接地；所述第一电阻R1和第二电阻R2的公共端连接到三极管Q1的基极；所述三极管Q1的发射极依次通过第六电阻R6和电感L1接地；所述三极管Q1的集电极还连接有接地的第二电容C2，所述三极管Q1的发射极还连接有并联接地的第三电容C3和第五电阻R5，所述三极管Q1的集电极作为振荡器单元的输出端，分别与信号收发单元和混频器单元连接。

优选地，所述信号收发单元为天线单元，所述天线单元可以采用微带天线、偶极子天线、单极子天线和螺旋天线中的一种。

所述混频器单元包括混频器、滤波器和中频信号输出端口，所述混频器的一路输入端与所述振荡器单元的输出端连接，混频器的另一路输入端与信号收发单元的输出端连接，混频器的输出端通过滤波器与所述中频信号输出端口连接。

优选地，所述振荡器单元中，各元件之间的连接通过微带线实现，形成微带振荡器。