[发明专利]融合雷达射频感应和异质界面耦合技术的装置和方法

权利要求书

1.一种融合雷达射频感应和异质界面耦合装置，其特征在于，至少包括：

设置于异质界面内表面具有金属特性的电磁超表面图案阵列天线，所述电磁超表面图案阵列天线包括Tx天线和Rx天线；在所述电磁超表面图案阵列天线的周围粘接有固定模块，所述固定模块包含固定底框和固定架；所述固定模块与所述电磁超表面图案阵列天线共同形成一个半封闭式的电磁波谐振空腔区域；在所述电磁波谐振空腔区域中内置有用于辐射传导电磁波的高分子介质材料，和雷达射频感应控制系统。

2.根据权利要求1所述的一种融合雷达射频感应和异质界面耦合装置，其特征在于，所述雷达射频感应控制系统，至少包括：与所述高分子介质材料紧密贴合的PCB板，及设置于所述PCB板上的射频雷达芯片，所述射频雷达芯片的Tx端口和Rx端口，通过耦合微电线分别连接所述PCB板上的Tx微带天线和Rx微带天线，在所述PCB板一边沿位置处设置有外部接口。

3.根据权利要求2所述的一种融合雷达射频感应和异质界面耦合装置，其特征在于，所述固定模块为半封闭式样的可拆装结构，在所述外部接口所在侧设有开口，用于所述外部接口与外部电路通讯连接。

4.根据权利要求3所述的一种融合雷达射频感应和异质界面耦合装置，其特征在于，所述电磁超表面图案阵列天线，为按特定规律呈周期排列的特定文字和图案结构，通过激光加工工艺，在异质界面内表面直接加工而成；所述特定文字和图案，至少为字符，矩形，圆形和V型中的任一种或几种；所有异质界面内表面上的所述特定文字和图案的间隔宽度设置为0.2mm至0.8mm之间。

5.根据权利要求4所述的一种融合雷达射频感应和异质界面耦合装置，其特征在于，所述电磁超表面图案阵列天线的长边及宽边，与所述雷达微带天线的长边及宽边对应比例为1:1.2至1.8。

6.根据权利要求5所述的一种融合雷达射频感应和异质界面耦合装置，其特征在于，所述高分子介质材料，厚度取值为对应雷达射频波长的1/8至1/32之间，相对介电常数小于或等于3.5。

7.根据权利要求6所述的一种融合雷达射频感应和异质界面耦合装置，其特征在于，在所述高分子介质材料分别对应所述Tx微带天线和Rx微带天线位置处，开设辐射微型波导通孔，所述辐射微型波导通孔的直径取值为对应雷达射频波长的1/8至1/32之间；所述辐射微型波导通孔的圆心分别与所述Tx微带天线和Rx微带天线的边缘重叠对齐。

8.一种融合雷达射频感应和异质界面耦合方法，其特征在于，包括：

通过雷达射频感应控制系统的Tx微带天线以一预设周期发射高频电磁波，经过电磁波谐振空腔区域反复反射叠加增强后，经电磁超表面图案阵列天线的Tx天线，耦合发射至外部感应检测区域；当所述感应检测区域范围内出现活动或微动目标时，该电磁超表面图案阵列天线的Rx天线接收到所述活动或微动目标的反射波，再经过高分子介质材料，传导到雷达射频感应控制系统的Rx微带天线，所述雷达射频感应控制系统根据所述反射波进行双阈值控制逻辑，输出预设的控制指令。

9.根据权利要求8所述的一种融合雷达射频感应和异质界面耦合方法，其特征在于，所述双阈值控制逻辑输出控制指令，包括：

S1：根据外部感应检测区域范围内的反射信息，判断是否存在活动目标，若活动目标检验值大于或等于第一程序阈值，则判断存在活动目标，外部接口输出高电平；同时，将活动目标检测阈值调至第二程序阈值，进入S2；否则，不存在动目标，转S3；

S2：启动微动作检测程序，判断微动目标是否持续存在，若微动目标检验值大于第二程序阈值，则判断为持续存在微动目标，外部接口持续输出高电平；否则，不存在微动目标，转S3；

S3：外部接口输出低电平，同时将第二程序阈值恢复到第一程序阈值。

10.根据权利要求9所述的一种融合雷达射频感应和异质界面耦合方法，其特征在于，所述外部感应检测区域，为所述异质界面上雷达微带天线阵列所在面的反面一预设范围内区域。