第二章 主要设备电子学原理.docVIP

PAGE PAGE 101 主要设备电子学原理技使用方法 第一节 各类探测器 一、微波探测器 　　(一) 微波的主要特点 　　1．微波是一种波长很短的电磁波 其波长是从lmm到lcm，频率是从300MHz到300GHz。 2．直线传播，很容易被反射 3．波段宽，可利用的频率多 微波波段的频宽为299700MHz(300MHz一300GHz)， 　　4．微波设备比较小 　　由于微波的波长很短，因此就可以用尺寸较小的天线(如喇叭天线和抛物面天线)，把电磁波集中成为一束，像探照灯的光束那样作定向传送。如图2-1所示。所以，微波设备(包括收、发信机等)比长、中、短波等的设备要小。 图2-1 微波的定向传送 　　 5．低频电路理论已不再适用于微波电路 6．微波对一些非金属材料(如木材、玻璃、墙、塑料等) 有一定的穿透能力而金属物体对微波有良好的反射特性。 　　(二) 微波探测器的种类 　　两种类型： 　　第一种，雷达式微波探测器。 　　第二种，微波墙式探测器。 　　(三) 雷达式微波探测器 　　雷达式微波探测器是利用无线电波的多普勒效应，实现对运动目标的探测。 　　1．多普勒效应 　　所谓多普勒效应就是指当发射源(声源或电磁波源)与接收者之间有相对径向运动时，接收到的信号频率将发生变化。 　　2．雷达式微波探测器的组成及基本工作原理 　　其组成如方框图2-2所示，各部分的信号频谱图如图2-3所示。 图2-3 信号频谱图 图2-2雷达式微波探测器的基本组成 　　如果微波探测器发射信号的频率 为10GHz；，光速C为3× m/s，则对应人体的不同运动速度V所产生的多普勒频率如表2-1所示。 表2-1 对应人体不同运动速度所产生的多普勒频率 　　从表中看出，人体在不同运动速度下产生的多普勒频率是处于音频频段的低端，只要能检出这一较低的多普勒频率，就能区分出是运动目标还是固定目标，完成检测人体运动的传感报警功能。 　　由上分析看出，由于雷达式微波探测器的基本原理与多普勒雷达相同，因而才有雷达式之称。 　　3．雷达式微波探测器的主要特点及安装使用要点 　　(1)雷达式微波探测器对警戒区域内活动目标的探测是有一定范围的。 　　其警戒范围为一个立体防范空间，其控制范围比较大，可以覆盖60°～95°的水平辐射角，控制面积可达几十～几百平方米。其探测区域图形如图2－4所示。 图2-4 雷达式微波探测器的探测区域 　　(2)微波探测器的发射能图与所采用的天线结构有关。 　　如图2-5所示。 图2-5 微波场形成的控制范围能图 　　雷达式微波探测器的发射天线与接收天线通常是采用收、发共用的形式。 　　(2)微波对非金属物质的穿透性既有好的一面，也有坏的一面。 　　通常是将报警探测器悬挂在高处(距地面1.5～2m左右)，探头稍向下俯视，使其方向性指向地面，并把探测器的探测覆盖区限定在所要保护的区域之内。这样可使因其穿透性能造成的不良影响减至最小。如图2-6所示。 图2-6 微波探测器的安装 　　图中实线所示的覆盖区显然比虚线所示的覆盖区要更可靠些。 　　(3)微波探测器的探头不应对准可能会活动的物体。 　　(4)在监控区域内不应有过大、过厚的物体，特别是金属物体。 　　(5)微波探测器不应对着大型金属物体或具有金属镀层的物体(如金属档案柜等)。如图2-7所示。 图2-7 微波探头不应对着大型金属物体 　　(6)微波探测器不应对准日光灯、水银灯等气体放电灯光源。 　　(7)雷达式微波探测器属于室内应用型探测器。 　　(8)当在同一室内需要安装两台以上的微波探测器时，它们之间的微波发射频率应当有所差异(一般相差25MHz左右)。而且不要相对放置，以防止交叉干扰，产生误报警。 (四) 微波墙式探测器 1．微波墙式探测器的组成及基本工作原理 　　微波墙式探测器是一种将微波收、发设备分置的利用场干扰原理或波束阻断式原理的微波探测器。其基本组成如图2-8所示。 图2-8 微波墙式报警器的基本组成 　　2．微波墙式探测器的主要特点及安装使用要点 　　(1)由于在微波接收机与发射机之间形成一道无形的“墙”，因此是一种很好的周界防范报警设备。它很适用于露天仓库、施工现场、飞机场、监狱、劳改场或博物馆等大楼墙外的室外周界场所的警戒防范工作。也可以用它来警戒展览馆、机要大楼等室内的狭长走廊，以防坏人进入重要场所。 　　(2)微波墙式探测器一般采用脉冲调制的微波发射信号，有几个优点： 　　① 电源耗电少，便于使用备用电源，也可延长备用电池的使用寿命。 　　② 放大器相对频带窄、机内噪声小。 　　③ 抗干扰性较强。 　　(3)工作可靠性较好，只要安装得当，误报漏报率较低。 　　(4)当防范区具有比较开阔、平坦和直线性较好的外周界线时，根据微波射束