CN214151046U - 毫米波智能网络安全监控信号*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及毫米波雷达监控领域，特别涉及一种毫米波智能网络安全监控信号***，毫米波监控传感器，用于对物体移动的方向、距离、角度、速度、密度以及相互之间的位置进行感测；信号指示器，包括显示灯和声音提示器；箱体，毫米波监控传感器和信号指示器设置在同一箱体中或分别设置在不同箱体中；多组由信号指示器和毫米波监控传感器组成的***之间独立工作或组成网络***。毫米波雷达传感器可在大范围内对众多物体移动的方向、距离、角度、速度、密度以及相互之间的位置进行实时监控，经过中心处理器的人工智能算法来决定信号灯开起的时间长短和顺序，并发出相应的灯光或声音信号。

Description

毫米波智能网络安全监控信号***

技术领域

本发明涉及毫米波雷达监控领域，特别涉及一种毫米波智能网络安全监控信号***。

背景技术

在目前广泛使用或公开技术涉及的监控***是视频监控***，其特点是监控效果极易受到天气及光线的影响，探测距离也有限，无法对所监控目标的速度，距离等信息进行实时跟踪，不能有效的对众多物体，如人、动物、车辆、障碍物等移动的方向，距离,角度,速度,密度以及相互之间的位置进行实时监控。现有的相关毫米波雷达监控***专利CN110443966A和CN305445683S中仅是从***的角度给出的基本概念不具有可执行性，两个专利最关键的问题是都没给出整个***的核心部分毫米波雷达的设计细节及如何将毫米波雷达与相关***进行集成的设计。

发明内容

为解决背景技术中问题，本发明展示了一种毫米波智能网络安全监控信号***。

为实现上述目的，现提供技术方案如下：

一种毫米波智能网络安全监控信号***，包括：

毫米波监控传感器，用于对物体移动的方向、距离、角度、速度、密度以及相互之间的位置进行感测；

信号指示器，包括显示灯和声音提示器，由毫米波监控传感器发送的信号经过人工智能算法决定信号指示器的状态；

箱体，毫米波监控传感器和信号指示器设置在同一箱体中或分别设置在不同箱体中；

多组由信号指示器和毫米波监控传感器组成的***之间独立工作或组成网络***。

进一步的，所述箱体的形状为球形或椭球形或多面体形；箱体面板由非金属材料制成；箱体的安装方式为悬挂式或站立式。

进一步的，同一个箱体中信号指示器与毫米波监控传感器的位置为上下型结构或左右型结构或对角型结构。

进一步的，毫米波监控传感器与箱体面板之间有天线罩或无天线罩，毫米波监控传感器与箱体面板之间的夹角能够调节。

进一步的，所述箱体面板为平面型或单凸面型或单凹面型或双凸面型或双凹面型。

毫米波芯片为长方形，毫米波雷达天线包括多个发射天线组成的发射天线阵列和多个接收天线组成的接收天线阵列；

发射天线阵列和接收天线阵列在毫米波芯片上的布局为90度型或180度型结构；90度型时，发射天线阵列和接收天线阵列位于毫米波雷达芯片相邻的两边，180度型时，发射天线阵列和接收天线阵列位于毫米波雷达芯片相对的两边；

其中，发射天线阵列和接收天线阵列中的每个天线由1-10根串馈天线并联组成，每根串馈天线有,1-30个贴片单元天线，具体串馈天线根数与贴片单元天线个数由设计而定贴片单元天线的宽度可相同或从中间开始向两侧按泰勒或切比雪夫级数的规律逐渐减小；发射天线之间的距离为Tdt，Tdt大于等于0.5个波长；接收天线之间的间距Rdr，如Rdr大于等于0.5个波长。

进一步的，射频信号经所述毫米波芯片的射频信号输出端、射频输出传输线、及功率分配器后由发射天线阵列发射；

射频信号经接收天线阵列、射频输入传输线及功率分配器接收进入射频信号输入端；

其中，射频输入传输线为微带传输线或GCPW传输线；功率分配器为T型功率分配器或威尔金森功率分配器。

进一步的，90度型，发射天线阵列和接收天线阵列为同相水平结构或异相水平结构或同向倾斜结构或反向倾斜结构；

或在180度型中，发射天线阵列和接收天线阵列为同相水平结构或反相水平结构。

本发明的有益效果：

本方案中所介绍的毫米波智能网络安全监控信号***是一种可以广泛适用于仓储，物流，工矿企业现场的安全监控信号***。由于该***对现场监控使用的是毫米波雷达传感器，其监控效果不受天气及现场环境如灰尘、碎屑、烟尘等的影响。该毫米波雷达传感器采用了调频连续波(FMCW)雷达,以及波束成形 (Beamforming)和多输入多输出(MIMO)天线技术,使得该毫米波雷达传感器可以在大范围内(几厘米到数百米)对众多物体(如人、动物、车辆、障碍物等)移动的方向、距离、角度、速度、密度以及相互之间的位置进行实时监控，经过中心处理器的人工智能算法来决定信号灯开起的时间长短和顺序，并发出相应的灯光或声音信号。从根本上改变了通常的信号灯无论各个方向人流车流的多少，都均等分配通行时间弊病。如果一个城市中众多路口安有众多毫米波智能网络安全监控信号***，则可根据每一个路口各个方向人流车流的多少，速度如何，自动的合理统一协调各个路口的信号灯，实现城市交通的智能化。

附图说明

图1至图6为不形状的箱体中毫米波监控传感器和信号指示灯的位置图；

图7至图9为本装置不同的安装形式图；

图10至图11为毫米波监控传感器和信号指示器的信号传输路线图；

图12为毫米波监控传感器和信号指示器在不同箱体中结构图；

图13至图20为本装置监测不同方向的结构和安装形式图；

图21至图43为毫米波监控传感器和信号指示器的无天线罩和有天线罩的位置关系图以及毫米波监控传感器前方面板为水平或加凹凸镜结构示意图；

图44至图92为串馈(Series feeding)方式激励和接受毫米波雷达天线的结构示意图；

图93至图96为企业(Corporate feeding)方式激励和接受毫米波天线方案示例。

具体实施方式

为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明技术方案，下面结合附图对本发明技术方案进行详细描述，但本发明的实施方式不限于此。

一种毫米波智能网络安全监控信号***，包括：

毫米波监控传感器，用于对物体移动的方向、距离、角度、速度、密度以及相互之间的位置进行感测；

信号指示器，包括显示灯和声音提示器，由毫米波监控传感器发送的信号经过人工智能算法决定信号指示器的状态；

箱体，毫米波监控传感器和信号指示器设置在同一箱体中如图1-9；或分别设置在不同箱体中如,图11-12；多组由信号指示器和毫米波监控传感器组成的***之间独立工作或组成网络***。

所述箱体的形状为球形或椭球形或多面体形；箱体面板由非金属材料制成；箱体的安装方式为悬挂式或站立式，悬挂式安装分为背部悬挂式安装，通过箱体背部悬挂装置,将灯箱整体安装于监控现场，如墙上等处；顶部悬挂式,通过箱体顶部悬挂装置,将灯箱悬挂于空中，如图7、8；站立式安装方式如图9；

同一个箱体中信号指示器与毫米波监控传感器的位置为上下型结构或左右型结构或对角型结构。

如图1所示，为箱体为长方形或正方形,显示灯为椭圆形,毫米波监控传感器位于箱体面板后侧的箱体面板设计方案。

如图2所示，箱体为圆形,显示灯为长方形正方形,毫米波监控传感器位于灯箱面板后侧的箱体面板设计方案。

如图3所示，箱体为六边形,显示灯为三角形,毫米波监控传感器位于灯箱面板后侧的箱体面板设计。

如图4所示，箱体为六边形,显示灯为三角形,毫米波监控传感器位于箱体面板后侧的箱体面板设计。

如图5、6所示，立式及水平式红绿黄三色交通信号灯,毫米波监控传感器位于灯箱面板顶部后侧和底部后侧的交通信号灯箱面板设计方案,其它类型的交通信号灯及毫米波监控传感器的集成方式及结构可根据实际要求灵活设计。

毫米波监控传感器与箱体面板之间有天线罩或无天线罩，毫米波监控传感器与箱体面板之间的夹角能够调节。所述箱体面板为平面型或单凸面型或单凹面型或双凸面型或双凹面型，如图21-28为无天线罩的箱体面板和毫米波监控传感器的位置图，图29-43为有天线罩的箱体面板和毫米波监控传感器的位置图。

如图13所示，设置在一个方向上的信号指示器和毫米波监控传感器；

如图14所示主视图和俯视图，利用两个毫米波监控传感器对两个不同方向的人员及车辆进行监控，并通过两个显示灯在两个不同方向上给出相应的控制信号.箱体结构上是由两个夹交为A的单向毫米波安全监控信号灯组成，夹角A可根据实际要求来设计箱体形状的设计，图中箱体为梯形结构，设置在相邻的两个方向上的毫米波监控传感器和信号指示器，如图15为监控两个方向的安装示意图。

如图16主视图和俯视图，利用三个毫米波监控传感器对三个不同方向的人员及车辆进行监控，并通过三个信号显示灯(或声控预警)在三个不同方向上给出相应的控制信号.箱体结构上是由两个夹交为A的单向毫米波安全监控信号灯组成，夹角A可根据实际要求来设计灯箱形状的设计，图17为安装示意图。

如图18主视图和俯视图结构可监控四个方向的人员和车辆，图19为安装示意图。

毫米波监控传感器包括毫米波雷达天线和毫米波芯片，毫米波芯片为长方形，毫米波雷达天线包括多组发射天线和多组接收天线，图10和图11中印刷线路板形毫米波雷达天线传感器即为毫米波雷达天线，毫米波雷达发射接收芯片和毫米波雷达信号处理芯片即为毫米波芯片；

发射天线阵列和接收天线阵列在毫米波芯片上的布局为90度型或180度型结构；90度型时，发射天线阵列和接收天线阵列位于毫米波雷达芯片相邻的两边，180度型时，发射天线阵列和接收天线阵列位于毫米波雷达芯片相对的两边；

其中，发射天线阵列和接收天线阵列中的每个天线由1-10根串馈天线并联组成，每根串馈天线有,1-30个贴片单元天线，具体串馈天线根数与贴片单元天线个数由设计而定贴片单元天线的宽度可相等或从中间开始向两侧按泰勒或切比雪夫级数的规律逐渐减小；发射天线之间的距离为Tdt，如Tdt大于等于0.5 个波长；接收天线之间的间距Rdr，如Rdr大于等于0.5个波长。

印刷线路板型毫米波雷达监控传感器是由毫米波雷达天线和毫米波芯片组成，其中毫米波天线设计是本专利设计的中心，为了更好的对现场进行监控，毫米波监控传感器中的毫米波天线必须根据现场要求，如监控视角的宽窄，距离的远近,对物体分辨率的大小，物体移动速度的快慢，雷达通道对信号的衰减等相关要求来具体设计天线，该毫米波天线将会是一种天线阵列，它将会由多个发射及多个接收天线(MIMO)所组成，即整个天线阵列有N(＝l...n)个发射天线及 M(＝l...m)个接收天线，如一发一收、二发三收、一发四收、两发四收、三发四收、三发六收、三发八收、四发六收、四发八收、六发八收、十二发十六收等。由于采用了多个发射及多个接收天线设计理念，为此该天线阵列对监控区内的物体间隔具有极强的分辨率，便于对监控区内的众多个体进行跟踪，并判别出众多个体的行进方向及速度。为了提高监控范围，多组发射天线还兼有波束成形 (Beamforming)天线阵列的功能，通过控制发射天线阵列中各个天线的角度，实现了对天线阵列发射角度的控制，便于对某一个特定区域实施监控，并提高了发射天线探测的距离。发射天线阵列可根据实际要求进行设计，通常可分为：

多个发射及多个接收(MIMO)型天线，通常发射天线阵列中，每一个发射天线之间的间距为Tdr(r＝l,2...)可相等或不等，具体可根据设计要求而定，如选Tdr 大于0.5个波长。

波束成形(Beamforming)型天线，通常发射天线阵列中，每一发射天线之间的间距相等为Td,具体可根据设计要求而定，如选Td在0.5到0.6个波长。

同时兼有多组发射及多组接收(MIMO)和波束成形(Beamforming)型天线，每一个发射天线之间的间距相等为Td,具体可根据设计要求而定，如选Td在在0.5 到1个波长。

而接收天线阵列通常可分为：

等距型多个接收天线，每一个发射天线之间的间距相等为Rd。

不等距型多个接收天线，每一个发射天线之间的间距不相等为Rdr(r＝l、 2...)

由于毫米波极高频率的特征，毫米波天线阵列与芯片之间的激励和接受为方式可分为两种：

串馈(Series feeding)方式，即每一根串馈天线上的贴片单元天线头尾相连形成一个天线串，其点是结构性简单，尤其便于在天线阵列中使用；但随着贴片单元天线个数的增加，天线在水平和垂直方向上的辐射角度越发不均衡。

企业馈电(Corporate feeding)方式，见图93-96,即每一根企业馈电天线上的贴片单元天线由传输线并行相连接形成一个天线方阵。其点是结构相对复杂，但天线在水平和垂直方向上的辐射角度均衡。企业馈电方式与串馈(Series feeding) 方式主要区别是贴片单元天线由串型变为四方并行，不易多个天线布局成为天线阵列。其中的贴片单元天线，传输线，贴片单元天线间距的结构设计与串馈 (Series feeding)方式相同。

毫米波雷达智能探测器中的毫米波雷达芯片可由一个或数个并联而成，毫米波雷达芯片为长方形；每个毫米波雷达芯片可以同时带有多个发射天线和收天线端口,可组成诸如：

二个发射天线构成的发射天线阵列和四个接收天线构成的接收天线阵列；

三个发射天线构成的发射天线阵列和四个接收天线构成的接收天线阵列；

三个发射天线构成的发射天线阵列和六个接收天线构成的接收天线阵列；

三个发射天线构成的发射天线阵列和八个接收天线构成的接收天线阵列；

四个发射天线构成的发射天线阵列和八个接收天线构成的接收天线阵列；

90度型，发射天线阵列和接收天线阵列包括；

同相水平结构,即发射天线阵列和接收天线阵列与毫米波雷达芯片边沿平行或垂直方向相同，见图44；

异相水平结构,即发射天线阵列和接收天线阵列与毫米波雷达芯片边沿平行或垂直但方向不同，见图66,其中RX,RX3与Rx1,RX4,TX1,TX2,TX3反向；

同相倾斜结构,即发射天线阵列和接收天线阵列与毫米波雷达芯片边沿成夹角,方向相同，见图68,其中RX1,RX2,RX3,RX4与TX1,TX2,TX3都向一个方向倾斜，但互相平行；

反相倾斜结构,即发射天线阵列和接收天线阵列与毫米波雷达芯片边沿成夹角,方向相反，见图78,其中RX1,RX2,RX3,RX4与TX1,TX2,TX3反向,毫米波雷达芯片倾斜。

180度型，发射天线阵列和接收天线阵列包括；

同相水平结构,即发射天线阵列和接收天线阵列与毫米波雷达芯片边沿平行或垂直方向相同，见图89；

反相水平结构,即发射天线阵列和接收天线阵列与毫米波雷达芯片边沿平行或垂直方向相反，见图55。

射频信号经所述毫米波芯片的射频信号输出端、射频输出传输线、及功率分配器后由发射天线阵列发射；

射频信号经接收天线阵列、射频输入传输线及功率分配器接收进入射频信号输入端；

其中，射频输入传输线为微带传输线或GCPW传输线；功率分配器为T型功率分配器或威尔金森功率分配器。

其中,发射天线阵列通常由N(＝1...n)个发射天线组成,每个发射天线可由1 到10根串馈天线经功率分配器并联而组成，这1到10根串馈天线之间的间距为 Td；根据设计要求的不同每根串馈天线上可有1到30个贴片单元天线。最常选用的贴片单元天线是垂直极化和水平极化天线单元两种,垂直极化天线单元具有较小的偶合性,但其水平视野较窄。水平极化天线单元具有较大的偶合性其水平视野较宽。为了提高天线的性能,加大旁瓣衰减幅度,每根串馈天线中的贴片单元天线宽度从中间开始向两侧按泰勒或切比雪夫级数的规律逐渐减小；数个发射天线间的间距可按设计要求设计成相等或不等，每个发射天线之间的距离为 Tdr,Tdr大于等于0.5个波长。发射天线阵列中的每个发射天线具有相同的贴片单元天线个数,长短相同。每个发射天线可以处于相同的水平位置(如图50)或高低不同(如图47,51,90,91,92),变化范围在0.5-3个波长,得以兼顾发射天线阵列 (Tx1,Tx2...Txn)在水平(Azimuth)和垂直(elevation)方向的性能。

接收天线阵列通常由M(＝1...m)个接收天线组成,每个发射天线可由1-10根串馈天线可经功率分配器并联而组成,每根串馈天线上有1到30个贴片单元天线, 贴片单元天线具体设计详见专利CN 208401045 U,CN 208444939 U,CN 210666009 U。为了提高天线的性能,加大旁瓣衰减幅度,每根串馈天线中的贴片单元天线宽度从中间开始向两侧按泰勒或切比雪夫级数的规律逐渐减小(如图44 Rx1,Rx2,Rx3),数个接收天线阵列间的间距可按设计要求设计成相等或不等,Rd,Rd1,Rd2...Rdj,间距通常大于等于0.5个波长,(如图47接收天线阵 Rx1,Rx2,Rx3,Rx4；Rx5,Rx6,Rx7,Rx8；Rx9,Rx10,...Rx16中有相同的间距Rd,但每一个组接收天线阵Rx1,Rx2,Rx3,Rx4；Rx5,Rx6,Rx7,Rx8和Rx9,Rx10,...Rx16之间却有不同的间距中)。

射频信号经所述毫米波雷达芯片的射频信号输出端(Out1,Out2...Outi)、射频输出传输线(Tt1,Tt2,Tti)、及功率分配器后由发射天线阵列(Tx1,Tx2...Txi) 发射,探测到物体后反射回的射频信号射频信号经接收天线阵列 (Rx1,Rx2,...Rxj)、射频输入传输线及功率分配器接收进入毫米波雷达芯片射频信号输入端(In1,In2...Inq)。其中,射频输入传输线为微带传输线或GCPW传输线；功率分配器为T型功率分配器或威尔金森功率分配器。微带传输线结构简单具有较好的相位稳定性,损耗较大；GCPW传输线损耗较小,但结构较为复杂。功率分配器分为T型功率分配器或威尔金森功率分配器,T型功率分配器结构简单,但通道间隔离性较差,而威尔金森功率分配器容易产生不必要的损耗,实际设计中必须适当选择,具体设计详见专利CN 208401045 U,CN 208444939 U,CN 210666009 U。

最常选用的贴片单元天线是垂直极化和水平极化天线单元两种,垂直极化天线单元具有较小的偶合性,但其水平视野较窄.水平极化天线单元具有较大的偶合性其水平视野较宽；实际设计中适当选择,图44-55,65-67,81,82,89,90中,天线单元为垂直极化天线单元；图56-64,72-77,79-81,83-88,91,92中,单位天线水平极化天线单元设计方案,其中图43-53,56-63,65-66,67-86中,为所述发射天线阵列和接收天线阵列布局为90度型，即发射天线阵列和接收天线阵列位于毫米波雷达芯片相邻的两边；其中54-55,64,87-92中,为所述发射天线阵列和接收天线阵列布局180度型时,发射天线阵列和接收天线阵列位于毫米波雷达芯片相对的两边.为了提高天线的性能,可以在发射或接收天线阵列两侧加入保护天线(如图47Rg1,Rg2；Rg3,Rg4；Rg5,Rg6)

图44到92中公开列举了一些设计示例用于说明本专利中所描述的毫米波监控传感器中毫米波天线阵列的结构设计。

图44设计方案为同相水平结构布局,发射天线阵列中的每个发射(接收)天线有两根各拥有十个贴片单元天线的串馈天线组成,每根串馈天线间距为Td(Rd), 每个发射天线Tx1,Tx2,Tx3间距为Td1,每根串馈天线的十个贴片单元天线宽度从中间开始向两侧按泰勒(Taylor)级数的规律逐渐减小,用于加大旁瓣衰减幅度, 改善整个毫米波监控传感器的信躁比(SNA).为了提高发射天线阵列Tx1,Tx2,Tx3 垂直方向(Elevation)的性能,将Tx2与Tx1,Tx3高度做相对高低调整,具体幅度取决于对发射天线阵列中的每个发射天线Tx1,Tx2,Tx3的整体要求,可以将 Tx1,Tx2,Tx3置于水平高度相同,三个彼此高度各不相同,或两个保持相同高度. 图44中给出了发射天线阵列中发射天线Tx2较发射天线Tx1,Tx3高半个波长的示例。为了获得兼有多组发射及多组接收(MIMO)和波束成形(Beamforming)型天线,图44中发射天线阵列中的每个发射天线Tx1,Tx2,Tx3之间距离Td1在0.5到 1个波长.由于发射天线阵列中的每个发射天线Tx1,Tx2,Tx3与接收天线阵列中的每个接收天线Rx1,Rx2,Rx3,Rx4均由两根间距为Td,Rd的串馈天线组成,两根串馈天线之间选用T型功率分器相联接,具有简单易行,便于大量生产制造特点.此示例中各个组件的详细设计请阅专利CN208401045 U,CN 208444939 U,CN 210666009 U。

图45中方案与图44的区别在于每一路接收通道中的接收天线 Rx1,Rx2,Rx3,Rx4仅由一根串馈天线组成。

图46中方案与图44的区别在于每一路发射及接收天线均由三根串馈天线并联而成。

图47与图44方案的区别在于,毫米波天线阵列是四个毫米波雷达芯片并联而成,由12个发射天线与16个接收天线组成的,最多可生成192个虚拟天线,具有极强的角度及水平和垂直分辨率。图47为四个毫米波芯片并联使用的解决方案,高频毫米波信号传输及接收路径如下:高频毫米波信号经不同的高频毫米波芯片12个发射端Out1,Out2,...Out12分别与阻抗为50欧姆的射频输出传输线 Tt1,Tt2，...Tx12相连,将毫米波信号均匀的传至发射天线阵列Tx1,Tx2...Tx12 的每根串馈天线上,并由发射天线阵列Tx1,Tx2...Tx12向外辐射。接收天线阵列 Rx1,Rx2...Rx16用于接收由发射天线阵列Tx1,Tx2...Tx12向外辐射遇到物体反射回来的电磁波,其结构与发射天线阵列Tx1,Tx2...Tx12相同,每根串馈天线有十个贴片天线,并随着发射天线阵列Tx1,Tx2...Tx12结构变化而变。

接收天线阵列Rx1,Rx2...Rx16所接收的反射电磁波信号,经过射频输入传输线Rt1，Rt2...，Rt16以及射频输入端In1，In2...In16将所接收到的反射电磁波信号送入高频毫米波芯片的接收端。

为了提高发射天线阵列Tx1,Tx2...Tx12垂直方向的性能,将串馈天线 Tx4,Tx5,Tx6高度做相对高低调整,具体幅度取决于对发射天线阵列 Tx1,Tx2...Tx12的整体要求,相对于其它串馈天线Tx1,Tx2,Tx3...Tx12,串馈天线Tx4,Tx5,Tx6相对高低调整0.5到3个波长。Rg1,Rg2；Rg3,Rg4；Rg5,Rg6为接收天线阵列保护天线。

图48与图44方案的区别在于,为两个毫米波芯片并联使用的解决方案.毫米波天线阵列是由6个发射天线与8个接收天线组成的,高频毫米波信号传输及接收路径与图47所述相同,只是两个毫米波芯片共接有发射天线阵列Tx1， Tx2...Tx6；接收天线阵列Rx1，Rx2...Rx8,每个发射接收天线是由三根串馈天线经功率分配器组合而成。

图49与图48方案的区别在于每个发射和接收天线是由一根串馈天线组成。图50与图48方案的区别在于每个发射和接收天线是由两根串馈天线组成。

图51与图49方案的区别在于,图51设计方案为异相水平结构布局,每个发射和接收天线反相,发射天线Tx1-Tx6高度不同。

图52与图51方案的区别在于,每个发射和接收天线是由一根串馈天线组成。

图53与图44方案的区别在于,毫米波天线阵列中每一根串馈天线的贴片单元天线尺寸相同,没有用泰勒或切比雪夫级数进行锥形处理来加强旁瓣衰减,而是保持在相同的设计下,天线***的增益最大化,因为在相同的天线设计下用泰勒或切比雪夫级数进行锥形处理以达到加强旁瓣衰减提高信躁比的作用，但付出的代价是减小了天线的增益。

图54与图44方案的区别在于,图54天线设计方案为180度型毫米波雷达芯片反相水平结构布局,Tx1,Tx2Tx3与Rx1,Rx2,Rx3,Rx4反向.毫米波天线阵列中每一根串馈天线的贴片单元天线尺寸相同,没有进行锥形处理来加强旁瓣衰减, 并且发射天线阵列和接收天线阵列布局为180度型,发射天线阵列和接收天线阵列位于毫米波雷达芯片相对的两边。

图55与图54方案的区别在于每一根串馈天线的贴片单元天线用泰勒或切比雪夫级数进行锥形处理来加强旁瓣衰减,提高***的信躁比(SNA)。

图56-64,72-77,79,80,83-88,91,92与图44-55,65-71,78,82,89,90方案的区别在于贴片单元天线极化方式不同,图56-64,72-77,79,80,83-88,91,92中每一根串馈天线由数个水平极化贴片单元天线组成；图44-55,65-71,78,82,89,90 中每一根串馈天线由数个垂直极化贴片单元天线组成。

图56、59、60、62、64、74、75、77、79、83、86、87、92与图57、58、 61、63、76、80、84、85、88、91区别在于前者每一个水平极化贴片单元天线与传输线成角度A,这个角度A可以根据设计要求在0到180度之间变化,图 56,59,60,62,64,74,75,77,79,83,86,87,92中角度A选择为45度,从而可以避免两天线面对面互相发射的射频信号相位相同而互相干扰的问题.而图 57,58,61,63,73,76,80,84,85,88,91中角度A选择为90度,即与传输线垂直。

图65,66,67,75,76,77与图44等其它毫米波天线阵列方案的区别在于,前者天线设计方案为90度型毫米波雷达芯片异相水平结构.三根发射天线 Tx1,Tx2,Tx3分布为上下三角形,接收天线Rx1,Rx2,Rx3,Rx4为上下对称四方型, 但Rx1,Rx4与Rx2,Rx3,Tx1,Tx2,Tx3反向.进而实现毫米波天线阵列对水平 (Azimuth)和垂直(Elevation)方向具有合理的角度分辨率,但天线的其它部分如传输线,功率分配器,串馈天线相互的间距,贴片单元天线等的设计并无变化。

图68-74与图44等其它毫米波天线阵列天线方案的区别在于,前者天线设计方案为90度型毫米波雷达芯片同相倾斜结构.发射天线Tx1,Tx2,..Txn,接收天线 Rx1,Rx2,...Rxm分布为相对于水平方向旋转了一个角度A,此处n等于3,m等于 4,进而实现毫米波天线阵列对水平(Azimuth)和垂直(Elevation)方向具有合理的角度分辨率,但天线的其它部分如传输线,功率分配器,串馈天线相互的间距, 贴片单元天线等并无变化。

图78-85与图44等其它毫米波天线阵列天线方案的区别在于,前者天线设计方案为90度型毫米波雷达芯片反相倾斜结构,三根发射天线Tx1,Tx2,Tx3与接收天线Rx1,Rx2,Rx3反向,发射天线Tx1,Tx2,Tx3可在不同的高低位置,用于调节天线在垂直方向的性能。

图87-92与图44等其它毫米波天线阵列天线方案的区别在于,前者天线设计方案为180度型毫米波雷芯片同相水平结构,三根发射天线Tx1,Tx2,Tx3与接收天线Rx1,Rx2,Rx3同向,发射天线Tx1、Tx2、Tx3可在不同的高低位置,用于调节天线在垂直方向的性能。

图93-图96为企业(Corporate feeding)方式激励和接受毫米波天线阵列天线方案示例。

以上各个专利中所涉及到的毫米波天线设计方案,也可按照设计需要应用于其它应用中,如汽车,轨道交通,无人机,航空航空遥感,能源,建筑桥梁等。

以上所述，仅是本发明的最佳实施例而已，并非对本发明的任何形式的限制，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下利用上述揭示的方法和内容对本发明做出的许多可能的变动和修饰，均属于权利要求书保护的范围。

Claims (5)

1.一种毫米波智能网络安全监控信号***，其特征在于，包括：

毫米波监控传感器，用于对物体移动的方向、距离、角度、速度、密度以及相互之间的位置进行感测；

信号指示器，包括显示灯和声音提示器，由毫米波监控传感器发送的信号经过人工智能算法决定信号指示器的状态；

箱体，毫米波监控传感器和信号指示器设置在同一箱体中或分别设置在不同箱体中；

多组由信号指示器和毫米波监控传感器组成的***之间独立工作或组成网络***。

2.根据权利要求1所述的毫米波智能网络安全监控信号***，其特征在于，所述箱体的形状为球形或椭球形或多面体形；箱体面板由非金属材料制成；箱体的安装方式为悬挂式或站立式。

3.根据权利要求1所述的毫米波智能网络安全监控信号***，其特征在于，同一个箱体中信号指示器与毫米波监控传感器的位置为上下型结构或左右型结构或对角型结构。

4.根据权利要求2所述的毫米波智能网络安全监控信号***，其特征在于，毫米波监控传感器与箱体面板之间有天线罩或无天线罩，毫米波监控传感器与箱体面板之间的夹角能够调节。

5.根据权利要求2所述的毫米波智能网络安全监控信号***，其特征在于，所述箱体面板为平面型或单凸面型或单凹面型或双凸面型或双凹面型。

Images