微波雷达探测器探头传感器模块10.525GHz

HB100微波模块使用说明书

敬 告

请在本说明书限定和允许的条件下正确使用本品，任何高于本品承受力的外界环境和输入将会对其造成不可修复的损坏。无特别情况不可对本品做破坏性和极限承受度试验，这样的试验亦会对其造成不可逆转之损坏

焊接注意：请使用低压烙铁焊接并将烙铁可靠接地,焊接DIP的PAD时,需要焊接有有电路走线或者敷铜的那一面！！

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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自动取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，以达到很好的覆盖区域.

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（VIF-GNDVGND-IF）分别均在0.25V左右。

                  HB100参数表

                                   原理图一PW供电方式一

（图中VDD=10~18VDC,VCC=5VDC调整电位器可以调整探测距离从3m～25m）

                         原理图二PW供电方式二

   理图三CW供电方式

应用实例二：火车自动信号机开关电路

    作用距离：1－9米连续可调。这种电路的抗干扰能力更强，调整范围更大，可以应用于野外和条件较为恶劣的场所使用。
原 理简述：上图是一个完整的应用电路，U3D（LM339）及周围相关元件组成2kHz 低占空比振荡器，P1，P2 提供脉动电源和选通。E9为采用保持电容，反应物体移动的低频信号经过LM324 A、B 及周围元件组成的低通放大电路放大后，到由LM324 C 及周围相关元件组成的比较器。C9-C12,R32-R35组成的低通滤波网络虑除工频干扰信号。由U3A组成的延时电路保证了发现物体移动后电路有相当 时间的稳定输出。 由U1A及相关元件组成的级放大电路，其增益A1A≈R30/R31=375/473=78.7；第二级放大器由U1B及相关电路组成，放大增益 A1B≈R36/(R35+R34)=475/943=50；两级放大的增益为A=78.7×50＝3935，即为36db。由U1C及R39、R40、 P2、E12组成的电压比较器，把前级放大的信号变换成脉冲信号，再由U3A及相关元件组成的延时电路延时输出。
调整P2可以改变探测距离的大小，改变R41、E13、R42的大小可以调整输出时间的长短.