一种毫米波探测装置的制作方法

1.本实用新型属于领域毫米波探测器技术领域，特别涉及一种毫米波探测装置。


背景技术：

2.毫米波探测器可广泛应用于工业及日常生活的各个领域，与工矿企业、交通运输、医疗卫生、安全防护、日常生活、农业畜牧业等各个方面,为此其应用环境会包括雨天、雪天、各种环境如蒸气、粉沉、污染物等。现有毫米波探测器结构较大，不适用安装到冰箱柜体、空调壳体、或汽车内等一些小空间内，为了将毫米波探测器应用于各种环境中,将其设计结构做出本实用新型申请。


技术实现要素：

3.为解决背景技术中提到的问题，本实用新型展示了一种毫米波探测装置。
4.为实现上述目的，现提供技术方案如下：
5.一种毫米波探测装置，包括毫米波探测器壳体和法兰，毫米波探测器壳体设置在法兰上；透镜集成到毫米波探测器壳体上；或透镜集成到法兰上；或毫米波探测器壳体上设置有天线罩，透镜集成到天线罩上。
6.进一步的，所述毫米波探测器壳体的外表面设置有疏水疏油非金属材料。
7.进一步的，毫米波探测器壳体内设置有嵌入式加热器，采用了非金属加热膜制成薄膜加热器。
8.进一步的，所述透镜为双凸透镜、平面凸透镜、弯月形凸透镜、双凹透镜、平面凹透镜或弯月形凹透镜。
9.进一步的，透镜的透镜面为平滑面或波浪面。
10.进一步的，所述天线罩为圆台型天线罩、梯形天线罩、圆筒型天线罩或喇叭型天线罩。
11.进一步的，天线罩与毫米波探测器壳体一体成型。
12.进一步的，毫米波探测器壳体为矩形壳体或瓶盖形壳体。
13.进一步的，毫米波探测器壳体与法兰的连接方法包括集成式、推拉式或瓶盖式；
14.集成式，矩形结构或圆形结构的毫米波探测器通过四角的螺钉固定在法兰上；
15.推拉式，矩形结构的毫米波探测器推入到法兰的卡扣内，并从毫米波探测器的端面用螺钉固定到法兰上；
16.瓶盖式，圆形结构的毫米波探测器的四周均布设置3个凸起的边缘，法兰均布设置3个凹槽，3个凸起的边缘旋转进入3个凹槽内卡住毫米波探测器。
17.本实用新型的有益效果：
18.本实用新型的一种毫米波探测装置，透镜集成到毫米波探测器的壳体或者法兰上或者天线罩上，能做到结构扁平，适用范围广，包括空调、汽车、冰箱等外壳。
19.本实用新型的一种毫米波探测装置的嵌入式加热器作为一种对毫米波探测器壳
体进行加热的辅助设备,可使毫米波探测器在低温条件下正常工作,为此本专利中采用了非金属加热膜制成薄膜加热器,并将该薄膜加热器嵌入毫米波探测器壳体或外壳中。为避免毫米波探测器壳体表面及非金属箱体法兰材料表面附着水珠或污染物,毫米波探测器壳体表面及非金属箱体法兰可经过特殊处理，表面拥有极低的表面能,水珠或污染物不宜附着的疏水疏油非金属材料制成。
附图说明
20.图1为一种毫米波探测系统的结构示意图；
21.图2至图23为一种毫米波探测系统附带不同法兰结构的装置示意图；
22.图24至图25分别为毫米波探测器壳体的立体图和嵌入式加热器的的安装示意图；
23.图26至图27分别为毫米波探测器安装有凸面透镜和凹面透镜的结构示意图；
24.图28至图29分别为毫米波探测器安装有圆筒型天线罩和喇叭型天线罩的结构示意图；
25.图30至图34为毫米波探测器与法兰的集成式、推拉式、瓶盖式结构的分解图和组合图；
26.图35至图41为天线罩与凹面镜、凸面镜的集成结构示意图，图34、图35为圆筒型天线罩与凸凹面镜的集成示意图；图36至图40为喇叭型天线罩与凸凹面镜的集成示意图；其中a、b分别为主视示意图和侧视示意图；
27.图42至图43为毫米波探测器上圆筒型天线罩与凸凹面镜的集成示意图；
28.图44至图45为毫米波探测器上喇叭型天线罩与凸凹面镜的集成示意图；
29.图46为毫米波探测器上喇叭型天线罩的可拆卸结构示意图；
30.图47为双凸透镜示意图；图48为平面凸透镜示意图；图49为弯月形凸透镜示意图；图50为双凹透镜示意图；图51为平面凹透镜示意图；图52弯月形凹透镜示意图；
31.图53至图60有外壳是指毫米波探测器壳体被集成于一个带有外壳的系统中，如空调、电视、交通信号灯、室内装饰后的简化图；
32.图61至图64为透镜集成到天线罩上的结构示意图；
33.图65至图66分别为毫米波探测器壳体上设置有方形加热器和圆形加热器的结构示意图；
34.其中1、毫米波探测器；2、法兰；3、箱体；4、透镜；5、天线罩。
具体实施方式
35.为使本领域技术人员更加清楚和明确本实用新型技术方案，下面结合附图对本实用新型技术方案进行详细描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
36.毫米波探测器可广泛应用于工业及日常生活的各个领域，详细可参见专利cn208401045u，208444939u，108791077a，211417103u，110456313a，210666009，110840422a，211962013u，211970494u，111856446a.由于毫米波探测器可广泛应用与工矿企业，交通运输，医疗卫生，安全防护，日常生活农业畜牧业等各个方面，为此其应用环境会包括雨天，雪天，各种环境如蒸气，粉沉，污染物等.为了将毫米波探测器系统集成到可应用于上述各种环境中，使位于毫米波探测器壳体中的高频毫米波发射与接收器以最小的损耗
捋高频毫米波信号发射出去并将反射波接收回来，按照应用环境，毫米波探测器壳体系统设计，可分为以下几种：
37.在无雨雪，冰冻，蒸气，粉沉，污染物的日常生活环境，可选用金属材料设计制造毫米波探测器壳体系统。
38.在有雨雪，冰冻环境，可选用金属材料(或具有疏水疏油功能非金属材料或表面涂有疏水疏油涂料)+加热器设计制造毫米波探测器壳体系统。
39.在有雨雪，冰冻，蒸气，粉沉，污染物的环境，可选用具有疏水疏油功能的非金属材料或表面涂有疏水疏油涂料+加热器设计制造毫米波探测器壳体系统。
40.此处毫米波探测器壳体系统包括毫米波探测器壳体，以及其外壳体，如汽车的外壳，空调或电视机外壳，交通监控系统外壳，非接触式液位(物位)测量中箱体法兰等。
41.一种毫米波探测装置，包括毫米波探测器壳体和法兰，毫米波探测器壳体设置在法兰上，图1中，标号1为透镜和各种形状的天线罩的毫米波探测器壳体，标号2为可能携带透镜和各种形状的天线罩的法兰盘，标号3为可能带有嵌入式加热器的外壳体；图2-23中，展示了不同结构形状的法兰，并安装到箱体上，箱体包括冰箱壳体、空调壳体、汽车壳体等；透镜集成到毫米波探测器壳体上，如图26、图27；或透镜集成到法兰上；或毫米波探测器壳体上设置有天线罩，如图28、图29，透镜集成到天线罩上。所述透镜为双凸透镜、平面凸透镜、弯月形凸透镜、双凹透镜、平面凹透镜或弯月形凹透镜，如图47至图52。透镜的透镜面为平滑面或波浪面，如图2-23所示，透镜集成到法兰上，透镜的平面具有平滑面或波浪面。
42.所述毫米波探测器壳体的外表面设置有疏水疏油非金属材料；毫米波探测器壳体内设置有嵌入式加热器，采用了非金属加热膜制成薄膜加热器，如图25。
43.所述天线罩为圆台型天线罩、梯形天线罩、圆筒型天线罩或喇叭型天线罩；天线罩与毫米波探测器壳体一体成型；如图35至图41，不同形状的天线罩，并且透镜集成到天线罩的不同位置。
44.毫米波探测器壳体为矩形壳体或瓶盖形壳体。
45.毫米波探测器壳体与法兰的连接方法包括集成式、推拉式或瓶盖式，如图30至图34；
46.集成式，矩形结构或圆形结构的毫米波探测器通过四角的螺钉固定在法兰上；
47.推拉式，矩形结构的毫米波探测器推入到法兰的卡扣内，并从毫米波探测器的端面用螺钉固定到法兰上；
48.瓶盖式，圆形结构的毫米波探测器的四周均布设置3个凸起的边缘，法兰均布设置3个凹槽，3个凸起的边缘旋转进入3个凹槽内卡住毫米波探测器。
49.本专利实用新型包括：毫米波探测器壳体(固定式或便携式)、凹凸透镜、天线罩、加热器、具有疏水疏油功能非金属材料外壳体。或由其中的几部分组成，毫米波探测器壳体中装有毫米波传感器及相关电器系统，毫米波天线部分壳体由非金属材料设计制造而成，其余部分可根据实际要求选择金属或金属材料设计制造；按照毫米波探测器壳体安装的方式可分为固定式或便携式两类，固定式毫米波探测器壳体指的是壳体将会固定于某处，而便携式毫米波探测器壳体指的是壳体将非常方便移动凹凸透镜作为面对毫米波天线部分毫米波探测器壳体的一部分，至于带与不带凹凸透镜，其面积的大小，凹凸半径与厚度各为多少，则与毫米波天线设计要求相关.天线罩也是面对毫米波天线部分毫米波探测器壳体
的一部分，其形状可分为圆锥体形，梯形和其它多边型体，结构上分为固定式和可拆卸式，固定式结构天线罩与凹凸透镜毫米波探测器壳体一起成型制成；可拆卸式结构天线罩犹如照相机镜头，根据要求可拆卸更换，可由金属或非金属材料制成，其具体设计与毫米波天线设计要求相关。
50.加热器作为一种对毫米波探测器壳体进行加热的辅助设备，可使毫米波探测器在低温条件下正常工作，为此本专利中采用了非金属加热膜制成薄膜加热器，并捋该薄膜加热器嵌入毫米波探测器壳体或外壳中.为避免毫米波探测器壳体表面及非金属箱体法兰材料表面附着水珠或污染物，毫米波探测器壳体表面及非金属箱体法兰可采用经过特殊理表面拥有极低的表面能，水珠或污染物不宜附着的疏水疏油非金属材料制成.主要可分为以下几类：
51.有外壳和无外壳毫米波探测器壳体系统，毫米波探测器壳体又可分为：
52.不带凹凸透镜和天线罩；
53.带透镜、不天线罩；或不带透镜，带天线罩；
54.同时带透镜和天线罩。
55.有外壳是指毫米波探测器壳体被集成于一个带有外壳的系统中如空调，电视，交通信号灯，室内装饰后；或液(物)位监测的法兰系统中见图52；无外壳是指毫米波探测器壳体被独立应用于探测环境中见图53。
56.壳体中带加热器的有外壳见图54和无外壳见图55毫米波探测器壳体系统，毫米波探测器壳体又可分为：
57.不带凹凸透镜和天线罩；
58.带透镜，不天线罩；或不带透镜，带天线罩；
59.带透镜和天线罩。
60.壳体具有疏水疏油功能的有外壳见图56和无外壳见图57毫米波探测器壳体系统，毫米波探测器壳体又可分为：
61.不带凹凸透镜和天线罩；
62.带透镜，不天线罩；或不带透镜，带天线罩；
63.带透镜和天线罩。
64.壳体中带加热器及疏水疏油功能的有外壳见图58和无外壳见图59毫米波探测器壳体系统，毫米波探测器壳体又可分为：
65.不带凹凸透镜和天线罩；
66.带透镜，不天线罩；或不带透镜，带天线罩；
67.带透镜和天线罩。
68.凸(凹)透镜的种类及尺寸：
69.r1，r2为双凸透镜，双凹透镜，弯月形透镜中的凸(凹)半径，按设计要求设计成r1等于r2或r1不等于r2；
70.r为平面凸透镜，平面凹透镜的凸(凹)半径.按设计要求而定t为透镜厚度，按设计要求而定；
71.见图47、48、49、50、51、52。
72.毫米波探测器壳体(固定式或便携式)，凹凸透镜及天线罩结构类型：
73.结构类型1、带凹凸透镜及天线罩毫米波探测器壳体(固定式或便携式)，此种结构中凹凸透镜处于波导通道中，波导通道长短l1及透镜处于具体位置按设计要求而定，极端情况波导通长短l1＝0，既无波导通道。
74.无按天线罩和波导通道形状可分为，圆锥喇叭型和四边喇叭型，在圆锥喇叭型中，波导通道为圆桶形，天线罩为圆锥形，两者间成夹交a，在0到90度范围.在四边喇叭型中，波导通道为长方形，天线罩为四边梯形体，两者间成夹交a.天线罩分为固定和可替换型两种，固定型天线罩是与壳体成一体制成，为毫米波探测器壳体的一部分；可替换型天线罩则象照相机镜头一样可以替换.处于面对天线板的壳体m，可按设计要求选择上述六种凸(凹)透镜中的任何一种。
75.下用几种设计实例来加以说明：
76.设计1：天线板置于毫米波探测器壳体内侧，距离壳体内侧l3毫米，直径为d1圆桶型波导通道长度为l1毫米，喇叭型天线罩与波导通道壳体成角度a，长度为l2毫米，外侧喇叭直径为d.面对天线板的壳体m，为双凸透镜，透镜两侧的凸半径为无穷大，见图37。
77.设计2：与设计1不同是将凸半径为r1，r2的双凸透镜移到直径为d1圆桶型天线罩波导通道右侧见图38。
78.设计3：与设计1不同是设计3采用了四边喇叭型天线罩和波导通道，波导通道四边长为w3，w4；四边喇叭型天线罩外侧四边长为w1，w2，面对天线板的壳体m，选用了平面凸透镜见图39。
79.设计4：与设计3不同是，设计4采用了波导通长短l1＝0，既无波导通道设计，处于面对天线板的壳体m，采用了为双凸透镜，透镜两侧的凸半径为无穷大，四边喇叭型天线罩外侧四边长为w1，w2，w3，w4.见图61。
80.设计5：与设计4不同是，设计5采用了波导通长短l1＝0，既无波导通道设计，处于面对天线板的壳体m，采用了为双凹透镜，透镜两侧的凹半径为r1，r2，四边喇叭型天线罩外侧四边长为w1，w2，w3，w4，见图40。
81.设计6：与设计1不同是，设计6采用了波导通长短l1＝0，既无波导通道设计，处于面对天线板的壳体m，采用了为双凸透镜，透镜两侧的凸半径为r1，r2，该双凸透镜m位于圆锥喇叭型天线罩最外侧.见图41。
82.设计7：与设计6不同是，设计7采用了波导通长短l1＝0，既无波导通道设计，处于面对天线板的壳体m，采用了为双凹透镜，透镜两侧的凹半径为r1，r2，该双凹透镜m位于圆锥喇叭型天线罩最外侧见图62。
83.结构类型2是结构类型1的简化型，即不带天线罩，而毫米波探测器壳体(固定式或便携式)只有凹凸透镜和波导通长短l1.凹凸透镜可按设计要求选择上述六种凸(凹)透镜中的任何一种，波导通长短l1可为0.下用几种设计实例来加以说明。
84.设计1：天线板置于毫米波探测器壳体内侧，距离壳体内侧l3毫米，直径为d圆桶型波导通道长度为l1毫米，面对天线板的壳体m，为双凸透镜，透镜两侧的凸半径为r1，r2，位于波导通道一端.
85.设计2：天线板置于毫米波探测器壳体内侧，距离壳体内侧l3毫米，长宽为w1，w2四边形波导通道长度为l1毫米，面对天线板的壳体m，为双凸透镜，透镜两侧的凸半径为r1，r2，位于波导通道一端.见图35。
86.设计3：天线板置于毫米波探测器壳体内侧，距离壳体内侧l3毫米，长宽为w1，w2四边形波导通道长度为l1毫米，面对天线板的壳体m，为双凹透镜，透镜两侧的凹半径为r1，r2，位于波导通道一端.见图36
87.设计4：天线板置于毫米波探测器壳体内侧，距离壳体内侧l3毫米，四边形波导通道长度为l1＝0毫米，面对天线板的壳体m，为平面凸透镜，透镜凸半径为r.外侧看不出透镜.见图63。
88.设计4：天线板置于毫米波探测器壳体内侧，距离壳体内侧l3毫米，四边形波导通道长度为l1＝0毫米，面对天线板的壳体m，为平面凹透镜，透镜凹半径为r.外侧看不出透镜.见图64。
89.非金属加热膜制成薄膜加热器，既要对壳体加热又要不影响毫米波的通过，为此在壳体天线窗口内非金属加热条必须与天线极化平面成角度b，按设计要求b角可为30-90度，或90-150度；非金属加热条在壳体天线窗口内所占的面积应小于该天线窗口内所占壳体面积的30％，而其余部分则可以加大
90.非金属加热条的密度，也不必考虑金属加热条与天线极化平面成角度，只要设计方便即可见图65、66。
91.以上所述，仅是本实用新型的最佳实施例而已，并非对本实用新型的任何形式的限制，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下利用上述揭示的方法和内容对本实用新型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。