微波报警器的设计

一、 任务与要求：
1） 设计一套微波有线防盗报警系统，
◆ 要求利用微波传感器作为人体信号检测传感器；
◆ 人体探测器与主机间的信号传递采用有线的形式传送；
◆ 具有操作人员撤离现场时的延时报警功能。
2） 已知条件：主机采用交流市电供，人体传感器采用微波传感，利用逻辑电路进行人体检测信号的放大与处理，探测器与报警主机间采用三线制进行传输，主要具有断线报警功能。利用功放电路进行报警信号的功率放大。

二、 方案及电路实现的功能：
电路原理图如下图：

主机原理图

微波探测器原理图

其中晶体管VT1、L及C2等元件组成近微波段自激振荡电路，振荡频率可由C2调整，使其振荡频率工作在700MHz～1000MHz范围内。由L2转换为相应的电磁波发射到周围空间。它的辐射面积大约在50～80平方米，并无方向性。当有人在该范围内活动时，根据电磁波的多普勒效应，人体的反射波将通过L2接收到，使VT1的振荡频率和幅度都将产生变化，这会体现到C3正端的电压发生波动。该波动的频率与人体的活动快慢有关，而幅度与L1的距离有关。这个波动电压信号经电容C3藉合，送入VT2基极。由VT2、R3、R6、R7组成一级电压负反馈式放大器，被放大了的感应信号再经C5藉合，送入由VT3级成的第二级放大器进行进一步的放大，这样经过两级高增益的放大后，感应到的微弱的人体信号就有了一定的强度，由D2、D3、C6级成倍压整流电路。人体感应信号经两级放大，双倍压整流，电容滤波后，在C6两端形成一个直流控制电压，这个控制电压经R12，送入VT4的基极，使VT4导通，VT4的导通，致使VT5也饱和导通，这样正电源经VT5，在R15两端形成一个高电平信号，这个信号作为人体感应控制信号，送入主机，主机在接收到人体感应信号后，就认为有人在监控范围内活动，驱动报警。
三、 设计与调试要点分析

　　在对本系统的设计中，其难点是人体信号检测电路的设计与调试，只要能将人体信号可靠地进行检测，则剩来的工作相对变得非常简单，因此人体传感器电路制作的成功与否直接关系到本系统的设计，同时也影响着整个系统的稳定性，这一点在任何一款无接触式传感器电路中都存在这个特点。在本设计中，当没有接收到人体信号时，探测器输出为低电平，而当有人在监控范围内活动时，探测器则输出一个高电平信号，接收机在收到此高电平信号后进行锁存，启动单稳态电路进行报警。为了实现断线报警的功能，可将主机的输入端人为地设计成高电平，这样，当接上探测器时，由探测器将主机输入端拉低，一旦探头电路断开，自动恢复成高电平，直接启动报警。

　　在对人体探测器的调试时，对参数的选择非常重要，由于同一型号的电子元件参数各不相同，因此在对放大器参数的设置时，需反复调试才能达到稳定，不同的振荡灵敏度不同，性能差的灵敏度低，感应到的人体信号就弱，配合放大器就要有较高的增益，否则将无法有效地检测到人体信号，反之就应降低放大器的增益。因为放大倍数越大，稳定性就越差，这是一对相对的参数，不能一味地提高其中的一个参数，必须择中选取。

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