[发明专利]一种三维穿墙雷达系统

说明书

本发明公开了一种三维穿墙雷达系统，包括频率源、发射机、发射天线、接收天线、接收机、信号处理板和电源，所述频率源、发射机和接收机集成于同一PCB板上，形成射频集成板；所述信号处理板与射频集成板之间通过板间连接器连接；所述电源固定于所述射频集成板上，且通过电源接口与所述信号处理板直接连接；所述发射天线和接收天线均位于所述射频集成板的外周。本发明具有结构简单紧凑、重量轻、连接简单快速可靠等优点。

技术领域

本发明主要涉及穿墙雷达技术领域，具体涉及一种三维穿墙雷达系统。

背景技术

由于雷达是用于穿墙检测，考虑到低频穿透性较好，那么雷达工作频率不能过高，这就会导致天线尺寸不会太小，从而雷达整体尺寸就会偏大。兼顾射频电路抗干扰能力，每个功能模块均采用单独结构屏蔽，最终固定在金属框架上（实现各模块之间共地），这样整机重量会大很多，且结构复杂。另外射频电路各端口只能通过射频线缆连接，增加信号衰减，电池也是通过较长电缆连接后给机芯供电，严重降低了电源效率。

对于现有三维穿墙雷达，也有采用多发多收的MIMO阵列形式实现三维成像，各电路模块采用单独屏蔽壳封闭，再固定在大金属板上，各模块通过线缆进行连接，最后安装在机壳中。上述设计方式具有如下缺点：

1、体积大、质量重：现有技术中，为了实现较好的抗干扰能力，各电路模块基本都是采用独立屏蔽结构安装，各模块单独用金属结构封闭再堆叠，必然会增加雷达厚度，并导致整机重量偏重；或者所有电路模块放在一个带有很多小屏蔽腔的金属结构中，最后还需要一大块金属板实现各模块固定及共地，同样体积大，质量重。另外各模块间射频线及其它线缆较长，体积大，必定会导致整机重量偏重。

2、信噪比低：现有技术中，天线与射频电路之间都是通过射频线缆进行连接，部分雷达中在天线与射频电路重还要增加射频开关，这必然会增加接收链路噪声，导致信号信噪比恶化。但是现有技术中，各模块独立安装，必然需要射频线连接以及射频开关来进行切换。

3、电池供电效率偏低且连接复杂：现有技术中，由于各模块独立封装，导致电池与供电电路之间只能依靠线缆进行连接供电，线缆上的损耗严重，降低了电池供电效率；而且机芯连接复杂，容易导致连接出错。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种结构简单紧凑、体积小、重量轻、连接简单快速的三维穿墙雷达系统。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种三维穿墙雷达系统，包括频率源、发射机、发射天线、接收天线、接收机、信号处理板和电源，所述频率源、发射机和接收机集成于同一PCB板上，形成射频集成板；所述信号处理板与射频集成板之间通过板间连接器连接；所述电源固定于所述射频集成板上，且通过电源接口与所述信号处理板直接连接；所述发射天线和接收天线均位于所述射频集成板的外周。

作为上述技术方案的进一步改进：

还包括机壳，所述频率源、发射机、发射天线、接收天线、接收机、信号处理板和电源均安装于所述机壳中。

所述发射天线和接收天线均通过射频连接器直接与所述射频集成板相连。

所述发射天线和接收天线均为叠层缝隙耦合天线；其中叠层缝隙耦合天线的缝隙层焊接到射频集成板上，叠层缝隙耦合天线的耦合层通过泡沫粘贴或者通过支柱固定在缝隙层上；射频集成板上的射频信号直接馈到天线缝隙层馈点处，再通过缝隙层上的缝隙辐射耦合至耦合层上，再辐射出去。

所述发射天线、接收天线和信号处理板均通过紧固件紧固在所述射频集成板上。

所述紧固件为螺钉或螺栓。