Радіохвильовий сенсор

Реферат: Радіохвильовий сенсор належить до автоматики і сигналізації і може бути використаний в системах охоронної сигналізації, в галузі автогенераторних вимірювань, а також при проведенні біомедичного моніторингу. Радіохвильовий сенсор на основі інтегрованої антениавтогенератора додатково містить другу діелектричну підкладку, в екрані якої виконано резонансну щілину прямокутної форми, протилежні широкі сторони якої з'єднані за допомогою НВЧ електронного ключа на двох р-і-n діодах і яка встановлена над першою діелектричною підкладкою, паралельно до неї. При подачі на НВЧ електронний ключ сигналу модуляції відбувається модуляція випромінених та відбитих від досліджуваних об'єктів НВЧ коливань. У результаті спектр інформаційного сигналу переноситься на частоту сигналу модуляції, де інтенсивність внутрішніх низькочастотних шумів і завад та наводок радіохвильовою сенсора є незначною, що забезпечує підвищення відношення сигнал/шум і, за рахунок цього, чутливості радіохвильового сенсора. Технічним результатом є підвищення чутливості радіохвильового сенсора. UA 116041 C2 (12) UA 116041 C2 UA 116041 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до радіотехніки і може бути використаний як радіохвильовий сенсор для пристроїв автоматики і сигналізації, зокрема в системах охоронної сигналізації, в галузі автогенераторних вимірювань, а також при проведенні біомедичного моніторингу. Відомі радіохвильові сенсори, побудовані на основі інтегрованих антен-автогенераторів [патент США №4736454 Н04В 1/04, 5.04.1988, integrated oscillator and microstrip antenna system, патент на винахід України №105316 H01Q 23/00, Н04В 1/04, 25.04.2014, Радіохвильовий сенсор]. Найближчим до запропонованого є радіохвильовий сенсор, побудований на базі інтегрованої антени-автогенератора [патент на винахід України №103135 Н04В 1/04, 10.09.2013]. Інтегрована антена автогенератор містить першу діелектричну підкладку, на одній стороні якої розміщено перший металевий екран, а на іншій мікросмужковий випромінювач, який через перший відрізок мікросмужкової лінії з'єднаний з колектором транзистора, реактивні елементи коливальної системи на відрізках мікросмужкових ліній, які під'єднані до бази і до емітера транзистора, фільтри розв'язки в колах живлення бази і емітера транзистора на відрізках мікросмужкових ліній, перший короткозамикач, який через отвір в діелектричній підкладці з'єднує центр мікросмужкового випромінювача з першим металевим екраном з можливістю замикання кола для протікання постійної складової колекторного струму транзистора, НВЧ електронний ключ на двох p-i-n діодах, другий відрізок мікросмужкової лінії. Інтегрована антена автогенератор є відкритою автоколивальною системою. Тому поява в зоні її випромінювання статичного або рухомого об'єкта, параметри якого відрізняються від параметрів навколишнього середовища поширення радіохвиль, призведе до виникнення інформаційного сигналу, який буде проявлятися у зміні амплітуди та частоти генерованих коливань і струму споживання. Виділення інформаційного сигналу може бути реалізоване за допомогою вбудованої детекторної секції. Однак чутливість радіохвильових сенсорів на основі інтегрованих антен-автогенераторів є низькою, оскільки обмежується їхніми внутрішніми низькочастотними шумами, інтенсивність яких є приблизно обернено-пропорційною частоті, а також наводками і завадами, які, зокрема, можуть надходити по колах живлення. Застосування фільтрів для зменшення впливу цих негативних факторів не завжди є ефективним, оскільки спектр інформаційного сигналу часто співпадає зі спектрами цих шумів чи завад. Частоту інформаційного сигналу називають частотою Доплера і визначають з виразу: fD=2V/λ0, де V - радіальна швидкість об'єкта; λ0 робоча довжина хвилі у вільному просторі. Тому при дуже повільній швидкості переміщення об'єкта, ця частота прямує до нуля, де інтенсивність внутрішніх низькочастотних шумів є максимальною. Це ускладнює, а в окремих випадках робить неможливим, виявлення такого інформаційного сигналу на фоні внутрішніх шумів радіохвильового сенсора, який реалізовано на основі інтегрованої антени-автогенератора. В основу винаходу поставлено задачу створити радіохвильовий сенсор, у якому введення нових елементів і зв'язків забезпечило би перенесення спектра інформаційного сигналу в іншу частотну область, де рівень внутрішніх низькочастотних шумів і завад радіохвильового сенсора є незначний, що дозволить підвищити чутливість за рахунок підвищення відношення сигнал/шум. Поставлена задачавирішується тим, що радіохвильовий сенсор, до складу якого входять перша діелектрична підкладка, на одній стороні якої розміщено перший металевий екран, а на іншій мікросмужковий випромінювач, який через перший відрізок мікросмужкової лінії з'єднаний з колектором транзистора, реактивні елементи коливальної системи на відрізках мікросмужкових ліній, які під'єднані до бази і до емітера транзистора, фільтри розв'язки в колах живлення бази і емітера транзистора на відрізках мікросмужкових ліній, перший короткозамикач, який через отвір в діелектричній підкладці з'єднує центр мікросмужкового випромінювача з першим металевим екраном з можливістю замикання кола для протікання постійної складової колекторного струму транзистора, НВЧ електронний ключ на двох p-i-n діодах, другий відрізок мікросмужкової лінії, згідно з винаходом, додатково містить другу діелектричну підкладку, яка встановлена над першою діелектричною підкладкою, паралельно до неї, на зовнішній стороні другої діелектричної підкладки розміщено другий металевий екран з резонансною щілиною прямокутної форми, узгодженою за поляризацією з мікросмужковим випромінювачем, при цьому НВЧ електронний ключ на двох p-i-n діодах з'єднує протилежні широкі сторони резонансної щілини прямокутної форми, другий відрізок мікросмужкової лінії розміщено на другій діелектричній підкладці з протилежної сторони від другого металевого екрана, паралельно широким сторонам резонансної щілини прямокутної форми, і за допомогою перехідного контакту, через отвір в другій діелектричній підкладці, одним кінцем під'єднаний до НВЧ електронного ключа на двох p-i-n діодах, що, сумісно з другим металевим екраном, 1 UA 116041 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 забезпечує замикання кола для подачі сигналу модуляції на НВЧ електронний ключ на двох p-in діодах, при цьому оптимальна довжина резонансної щілини прямокутної форми складає від 0,4λ0 до 0,43λ0, а оптимальна висота встановлення другої діелектричної підкладки над першою діелектричною підкладкою складає від 0,13λ0 до 0,22λ0, де λ0 - робоча довжина хвилі у вільному просторі, надвисокочастотний діод, який анодом під'єднано до мікросмужкового випромінювача з протилежної сторони, по відношенню до місця під'єднання першого відрізка мікросмужкової лінії, а катодом до контактної площадки, до якої також під'єднано перші виводи резистора і конденсатора, другі виводи яких під'єднано до заземлюючої площадки, яка за допомогою другого і третього короткозамикачів з'єднана з першим металевим екраном, з можливістю, сумісно з першим короткозамикачем, замикання кола для протікання постійної складової струму надвисокочастотного діода. Введення другої діелектричної підкладки з екраном, у якому виконано резонансну щілину прямокутної форми, узгоджену за поляризацією з мікросмужковим випромінювачем, а протилежні широкі сторони цієї щілини з'єднані за допомогою НВЧ електронного ключа на двох p-i-n діодах, другого відрізка мікросмужкової лінії для подачі сигналу модуляції на НВЧ електронний ключ на двох p-i-n діодах, і встановлення другої діелектричної підкладки над першою діелектричною підкладкою, паралельно до неї, дозволило реалізувати електронний модулятор, випромінених та відбитих від навколишніх рухомих та статичних об'єктів, НВЧ коливань радіохвильового сенсора на основі інтегрованої антени-автогенератора. При подачі сигналу модуляції у вигляді меандру, частота якого лежить за межею спектрів внутрішніх шумів та завад, НВЧ електронний ключ на двох p-i-n діодах почергово розмикається та замикається. При розімкненому НВЧ електронному ключі на двох p-i-n діодах резонансна щілина прямокутної форми ефективно перевипромінює НВЧ коливання інтегрованої антени-автогенератора. При замкненому НВЧ електронному ключі на двох p-i-n діодах інтенсивність випромінювання різко зменшується. У результаті відбувається модуляція, випромінених та відбитих від навколишніх рухомих та статичних об'єктів, НВЧ коливань, що й забезпечує перенесення спектра інформаційного сигналу, який виділяється за допомогою детекторної секції на основі надвисокочастотного діода, резистора та конденсатора, на частоту сигналу модуляції, де інтенсивність внутрішніх низькочастотних шумів і завад радіохвильового сенсора є незначною, що дозволить підвищити відношення сигнал/шум і, за рахунок цього, чутливість радіохвильового сенсора. У результаті, в такому радіохвильовому сенсорі відбитий від досліджуваного об'єкта НВЧ сигнал буде прийматися сенсором не неперервно, а періодично з частотою сигналу модуляції. Це забезпечить перенесення спектра інформаційного сигналу, який буде виділятися на виході детекторної секції, на частоту сигналу модуляції, де інтенсивність внутрішніх низькочастотних шумів і завад радіохвильового сенсора незначна. Внутрішні низькочастотні шуми, а також наводки і завади, які, зокрема, можуть надходити по колах живлення, присутні в сенсорі постійно і тому після детектування залишаться в низькочастотній області. Таке розділення спектрів інформаційного сигналу та шумів і завад забезпечить підвищення відношення сигнал/шум і, за рахунок цього, чутливості радіохвильового сенсора. Остаточне відновлення інформаційного сигналу може бути реалізоване, за допомогою синхронного підсилення і детектування на частоті сигналу модуляції. На кресл. зображено радіохвильовий сенсор, де 1 - перша діелектрична підкладка; 2 перший металевий екран; 3 - мікросмужковий випромінювач; 4 - перший відрізок мікросмужкової лінії; 5 - транзистор; 6 і 7 - реактивні елементи коливальної системи на відрізках мікросмужкових ліній; 8 і 9 - відрізки мікросмужкових ліній фільтра розв'язки в колі живлення бази транзистора 5; 10 і 11 - відрізки мікросмужкових ліній фільтра розв'язки в колі живлення емітера транзистора 5; 12 - перший короткозамикач; 13 – перший p-i-n діод НВЧ електронного ключа; 14 - другий p-i-n діод НВЧ електронного ключа; 15 - другий відрізок мікросмужкової лінії; 16 - друга діелектрична підкладка; 17, 18, 19 і 20 - опорні втулки; 21 - другий металевий екран; 22 - резонансна щілина прямокутної форми; 23 - перехідний контакт; 24 - надвисокочастотний діод; 25 - контактна площадка; 26 - резистор; 27 - конденсатор; 28 - заземлююча площадка; 29 - другий короткозамикач; 30 - третій короткозамикач. Радіохвильовий сенсор містить діелектричну підкладку 1, на одній стороні якої розміщено металевий екран 2, а на іншій мікросмужковий випромінювач 3, який через перший відрізок мікросмужкової лінії 4 з'єднаний з колектором транзистора 5, реактивні елементи коливальної системи на відрізках мікросмужкових ліній 6 і 7, які під'єднані до бази і до емітера транзистора 5, фільтри розв'язки в колах живлення бази і емітера транзистора на відрізках мікросмужкових ліній 8, 9, 10 і 11 і перший короткозамикач 12, який через отвір в діелектричній підкладці 1 з'єднує центр першого мікросмужкового випромінювача 3 з екраном 2 і замикає коло для 2 UA 116041 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 протікання постійної складової колекторного струму транзистора 5, НВЧ електронний ключ на двох p-i-n діодах 13 і 14 та другий відрізок мікросмужкової лінії 15 (на фіг. 1 показано пунктирною лінією), другу діелектричну підкладку 16, яка встановлена над першою діелектричною підкладкою, паралельно до неї, за допомогою опорних втулок 17, 18, 19, 20, на зовнішній стороні якої розміщено другий металевий екран 21 з резонансною щілиною прямокутної форми 22, при цьому НВЧ електронний ключ на двох p-i-n діодах 13 і 14 катодами цих p-i-n діодів з'єднує протилежні широкі сторони резонансної щілини прямокутної форми 22, другий відрізок мікросмужкової лінії 15 розміщено на другій діелектричній підкладці 16 з протилежної сторони від другого металевого екрана 21 паралельно широким сторонам резонансної щілини прямокутної форми 22 і за допомогою перехідного контакту 23, через отвір в другій діелектричній підкладці 16, одним кінцем під'єднаний до НВЧ електронного ключа на двох p-i-n діодах 13 і 14 в спільну точку з'єднання їх анодів, при цьому оптимальна довжина резонансної щілини прямокутної форми 22 складає від 0,4λ0 до 0,43λ0, а оптимальна висота встановлення другої діелектричної підкладки 16 над першою діелектричною підкладкою 1 складає від 0,13λ0 до 0,22λ0, де λ0 - робоча довжина хвилі у вільному просторі, надвисокочастотний діод 24, який анодом під'єднано до мікросмужкового випромінювача 3, а катодом до контактної площадки 25 до якої з протилежної сторони під'єднано перші виводи резистора 26 та конденсатора 27, інші виводи яких під'єднано до заземлюючої площадки 28, яка за допомогою другого 29 і третього 30 короткозамикачів з'єднана з першим металевим екраном 2, при цьому надвисокочастотний діод 24, резистор 26 та конденсатор 27 утворюють детекторну секцію для виділення інформаційного сигналу. Колектор транзистора 5 за допомогою першого відрізка мікросмужкової лінії 4 гальванічно під'єднано до одного з країв мікросмужкового випромінювача 3, до бази транзистора 5 під'єднано реактивний елемент коливальної системи на відрізку мікросмужкової лінії 6, який має ємнісний характер вхідного імпедансу, до емітера транзистора 5 під'єднано реактивний елемент коливальної системи на відрізку мікросмужкової лінії 7, який також має ємнісний характер вхідного імпедансу. Ємнісний характер вхідних імпедансів забезпечується тим, що відповідні відрізки мікросмужкових ліній є розімкнені на кінці, а їх довжини є меншими λ/4 (λ - довжина робочої хвилі в мікросмужковій лінії). Живлення кола бази транзистора 5 за постійним струмом здійснюється за допомогою фільтра розв'язки на відрізках мікросмужкових ліній 8 і 9. Довжини обох відрізків становлять λ/4 у відповідній лінії. При цьому один кінець відрізка мікросмужкової лінії 8 під'єднано безпосередньо до бази транзистора 5, а до другого кінця відрізка мікросмужкової лінії 8 під'єднано відрізок мікросмужкової лінії 9. Відрізок мікросмужкової лінії 8 має великий хвильовий опір, а відрізок мікросмужкової лінії 9 - малий. Напруга живлення кола бази транзистора 5 подається в спільну точку з'єднання відрізків мікросмужкових ліній 8 і 9. Живлення кола емітера транзистора 5 здійснюється за допомогою аналогічного фільтра розв'язки по живленню на відрізках мікросмужкових ліній 10 і 11, довжиною λ/4 у відповідній лінії. При цьому один кінець відрізка мікросмужкової лінії 10 під'єднано безпосередньо до емітера транзистора 5, а до другого кінця мікросмужкової лінії 10 під'єднано відрізок мікросмужкової лінії 11. Відрізок мікросмужкової лінії 10 має великий хвильовий опір, а відрізок мікросмужкової лінії 11 - малий. Напруга живлення кола емітера транзистора 5 подається в спільну точку з'єднання мікросмужкових ліній 10 і 11. Перший короткозамикач 12 забезпечує замикання постійної складової колекторного струму транзистора 5 за рахунок гальванічного з'єднання центру першого мікросмужкового випромінювача 3 з екраном 2 через отвір в діелектричній підкладці 1. Перший короткозамикач 12 не впливає на параметри мікросмужкового випромінювача 3 на робочій частоті, оскільки напруженість електромагнітного поля в центрі мікросмужкового випромінювача 3 дорівнює нулю. Друга діелектрична підкладка 16 встановлена над першою діелектричною підкладкою 1, паралельно до неї за допомогою опорних втулок 17, 18, 19, 20. На зовнішній стороні другої діелектричної підкладки 16 розміщено другий металевий екран 21, у якому виконано резонансну щілину прямокутної форми 22 шляхом видалення металізації. Резонансна щілина прямокутної форми 22 є узгодженою за поляризацією з мікросмужковим випромінювачем 3, що забезпечується її розташуванням безпосередньо над мікросмужковим випромінювачем 3, причому широкі сторони резонансної щілини прямокутної форми 22 є паралельні до протилежних сторін мікросмужкового випромінювача 3, до яких під'єднані перший відрізок мікросмужкової лінії 4 та надвисокочастотний діод 24. НВЧ електронний ключ на двох p-i-n діодах 13 і 14 з'єднує протилежні широкі сторони резонансної щілини прямокутної форми 22 так, що своїми катодами вони під'єднані до середин 3 UA 116041 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 протилежних широких сторін резонансної щілини прямокутної форми 22, а анодами з'єднані між собою. Другий відрізок мікросмужкової лінії 15 розміщено на другій діелектричній підкладці 16 з протилежної сторони від другого металевого екрана 21 паралельно широким сторонам резонансної щілини прямокутної форми 22 і за допомогою перехідного контакту 23, через отвір в другій діелектричній підкладці 16, одним кінцем під'єднаний до НВЧ електронного ключа на двох p-i-n діодах в місце з'єднання анодів p-i-n діодів 13 і 14. Другий відрізок мікросмужкової лінії 15, перехідний контакт 23 та другий металевий екран 21 забезпечують замикання кола для подачі сигналу модуляції на НВЧ електронний ключ на двох p-i-n діодах, який подається через другий відрізок мікросмужкової лінії 15. Другий відрізок мікросмужкової лінії 15 не впливає на режим випромінювання резонансної щілини прямокутної форми 22 оскільки він розміщений паралельно до її широких сторін. Розмір вузької сторони резонансної щілини прямокутної форми 22 не є критичним і може бути вибраний з конструктивних міркувань, але не повинен перевищувати 0,1λ0. Розмір широкої сторони вибирається з умови забезпечення резонансу, з урахуванням паразитних параметрів pi-n діодів 13 і 14 НВЧ електронного ключа на двох p-i-n діодах. Експериментально встановлено, що при розмірі вузької сторони резонансної щілини прямокутної форми 22 0,08λ0 оптимальне значення її широкої сторони знаходиться в межах від 0,4λ0 до 0,43λ0 при встановленні другої діелектричної підкладки 16 над першою діелектричною підкладкою 1 паралельно до неї, на відстані в межах від 0,13λ0 до 0,22λ0, де λ0 - робоча довжина хвилі у вільному просторі. Надвисокочастотний діод 24 анодом під'єднано до мікросмужкового випромінювача 3 з протилежної сторони, по відношенню до місця під'єднання першого відрізка мікросмужкової лінії 4, а катодом до контактної площадки 25, до якої, з протилежної сторони, також під'єднано перші виводи резистора 26 і конденсатора 27, другі виводи яких під'єднано до заземлюючої площадки 28, яка за допомогою другого 29 і третього 30 короткозамикачів з'єднана з першим металевим екраном 2. Надвисокочастотний діод 24, резистор 26 і конденсатор 27 утворюють детекторну секцію, яка забезпечує виділення інформаційного сигналу. При цьому перший короткозамикач 12, резистор 26, другий 29 і третій 30 короткозамикачі забезпечують режим роботи діода за постійним струмом, а конденсатор 27 - фільтрування надвисокочастотної складової. Контактна площадка 25 є виходом радіохвильового сенсора, з якого знімається інформаційний сигнал. За рахунок введення другої діелектричної підкладки 16 з екраном 21, у якому виконано резонансну щілину прямокутної форми 22, протилежні широкі сторони якої з'єднані за допомогою НВЧ електронного ключа на двох p-i-n діодах 13 і 14, другого відрізка мікросмужкової лінії 15 для подачі сигналу модуляції на НВЧ електронний ключ на двох p-i-n діодах, і встановлення другої діелектричної підкладки 16 над першою діелектричною підкладкою 1, паралельно до неї, реалізовано електронний модулятор, випромінених та відбитих від навколишніх рухомих та статичних об'єктів, НВЧ коливань радіохвильового сенсора на основі інтегрованої антени-автогенератора. За час, коли сигнал модуляції, що подається через другий відрізок мікросмужкової лінії 15, приймає від'ємне значення, відносно другого екрана 21, НВЧ електронний ключ на двох p-i-n діодах 13 і 14 розімкнений. При цьому p-i-n діоди 13 і 14 закриті, опір їх великий і, оскільки резонансна щілина прямокутної форми 22 узгоджена за поляризацією з мікросмужковим випромінювачем 3, то вона ефективно перевипоромінює НВЧ коливання, мікросмужкового випромінювача 3. При цьому напрямок максимального випромінювання є перпендикулярний до зовнішньої сторони другої діелектричної підкладки 16. За час коли сигнал модуляції приймає додатне значення, НВЧ електронний ключ на двох p-in діодах 13 і 14 замкнений. При цьому p-i-n діоди 13 і 14 відкриті і замикають резонансну щілину прямокутної форми 22, що практично виключає можливість перевипромінювання НВЧ коливань. В такому режимі енергія НВЧ коливань втрачається в елементах конструкції радіохвильового сенсора та частково розсіюється в напрямках, відмінних від напрямку максимального випромінювання при розімкненому стані НВЧ електронного ключа на двох p-i-n діодах 13 і 14. У результаті, при подачі на електронний ключ на двох p-i-n діодах 13 і 14 сигналу модуляції, відбитий від досліджуваного об'єкта НВЧ сигнал буде прийматися таким радіохвильовим сенсором не неперервно, а періодично з частотою цієї модуляції. Це й забезпечить перенесення спектра інформаційного сигналу на частоту модуляції, де рівень внутрішніх низькочастотних шумів і завад радіохвильового сенсора незначний. Параметри прямокутної резонансної щілини 22 вибрані так, що при подачі сигналу модуляції, частота якого вибрана за межею спектрів власних шумів та завад, і відсутності в зоні випромінювання радіохвильового сенсора будь-яких сторонніх об'єктів, рівень сингалу з частотою модуляції на контактній площадці 25, яка є виходом інформаційного сигналу 4 UA 116041 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 радіохвильового сенсора, не перевищує одиниць відсотків від рівня постійної складової. Це забезпечується оптимальними розмірами прямокутної резонансної щілини 22 та висотою встановлення другої діелектричної підкладки 16 над першою діелектричною підкладкою 1. Експериментально встановлено, що при розмірі вузької сторони резонансної щілини прямокутної форми 22 0,08λ0, оптимальне значення її широкої сторони знаходиться в межах від 0,4λ0 до 0,43λ0 при встановленні другої діелектричної підкладки 23 над першою діелектричною підкладкою 1 паралельно до неї, на відстані в межах від 0,13λ0 до 0,22λ0, де λ0 - робоча довжина хвилі у вільному просторі. Пристрій працює наступним чином. Живлення транзистора 5 за постійним струмом забезпечується за допомогою елементів 8, 9, 10, 11 і 12. Напруга живлення кола бази транзистора 5 подається в спільну точку з'єднання відрізків мікросмужкових ліній 8 і 9, а кола емітера - в спільну точку з'єднання відрізків мікросмужкових ліній 10 і 11. При ємнісному характері вхідних імпедансів реактивних елементів коливальної системи на відрізках мікросмужкових ліній 6 і 7 і індуктивному характері вхідного імпедансу мікросмужкового випромінювача 3, до якого через відрізок мікросмужкової лінії 4 під'єднано колектор транзистора 5, утворюється модифікована ємнісна триточкова схема автогенератора. Шляхом вибору співвідношення між вхідними імпедансами реактивних елементів коливальної системи на відрізках мікросмужкових ліній 6 і 7, що реалізується вибором відповідних довжин цих відрізків, забезпечується виконання умови генерування автоколивань в діапазоні НВЧ та їх випромінювання мікросмужковим випромінювачем 3, сумісно з резонансною щілиною прямокутної форми 22, в навколишній простір. При подачі через другий відрізок мікросмужкової лінії 15 на НВЧ електронний ключ на двох p-i-n діодах 13 і 14 сигналу модуляції, частота якого вибрана за межею спектрів внутрішніх низькочастотних шумів і завад, наприклад в межах одиниць кілогерців, відбувається почергове замикання і розмикання резонансної щілини прямокутної форми 22 цим електронним ключем, що забезпечує модуляцію випромінених радіохвильовим сенсором і відбитих від навколишніх об'єктів НВЧ коливань. У результаті, на контактній площадці 25, яка є виходом детекторної секції, що складається з надвисокочастотного діода 24, резистора 26 та конденсатора 27, встановлюється певний рівень напруги, у якій присутні постійна складова, власні низькочастотні шуми і завади інтегрованої антени-автогенератора, на основі якої реалізовано радіохвильовий сенсор, а також сигнал з частотою модуляції, амплітуда якого складає одиниці відсотків від рівня постійної складової. При появі в зоні випромінювання радіохвильового сенсора рухомого об'єкта відбитий від нього сигнал буде прийматися ним не неперервно, а періодично, що проявляється у зміні амплітуди сигналу з частотою модуляції на виході детекторної секції, чим і реалізується перенесення спектра інформаційного сигналу на частоту сигналу модуляції, де рівень внутрішніх низькочастотних шумів та завад радіохвильового сенсора, незначний. Внутрішні низькочастотні шуми, а також наводки і завади присутні на виході детекторної секції постійно. Тому, відносно сигналу з частотою модуляції, вони залишаються в низькочастотній області і не впливають на інформаційний сигнал. Остаточне відновлення інформаційного сигналу реалізовано, за допомогою синхронного підсилення і детектування на частоті модуляції. Запропоноване технічне рішення дозволило щонайменше на 20 дБ покращити відношення сигнал/шум, що забезпечило підвищення чутливості радіохвильового сенсора. 45 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 50 55 60 Радіохвильовий сенсор, до складу якого входять перша діелектрична підкладка, на одній стороні якої розміщено перший металевий екран, а на іншій мікросмужковий випромінювач, який через перший відрізок мікросмужкової лінії з'єднаний з колектором транзистора, реактивні елементи коливальної системи на відрізках мікросмужкових ліній, які під'єднані до бази і емітера транзистора, фільтри розв'язки в колах живлення бази і емітера транзистора на відрізках мікросмужкових ліній, перший короткозамикач, який через отвір в діелектричній підкладці з'єднує центр мікросмужкового випромінювача з першим металевим екраном з можливістю забезпечення замикання кола для протікання постійної складової колекторного струму транзистора, НВЧ електронний ключ на двох р-і-n діодах, та другий відрізок мікросмужкової лінії, який відрізняється тим, що додатково містить другу діелектричну підкладку, яка встановлена над першою діелектричною підкладкою паралельно до неї, а на зовнішній стороні другої діелектричної підкладки розміщено другий металевий екран з резонансною щілиною прямокутної форми, узгодженою за поляризацією з мікросмужковим випромінювачем, при 5 UA 116041 C2 5 10 15 цьому НВЧ електронний ключ на двох р-і-n діодах з'єднує протилежні широкі сторони резонансної щілини прямокутної форми, а другий відрізок мікросмужкової лінії розміщено на другій діелектричній підкладці з протилежної сторони від другого металевого екрана паралельно широким сторонам резонансної щілини прямокутної форми, і за допомогою перехідного контакту, через отвір в другій діелектричній підкладці, одним кінцем під'єднаний до НВЧ електронного ключа на двох р-і-n діодах, що, сумісно з другим металевим екраном, забезпечує можливість замикання кола для подачі сигналу модуляції на НВЧ електронний ключ на двох р-і-n діодах, при цьому оптимальна довжина резонансної щілини прямокутної форми складає від 0,40 до 0,43, де  - робоча довжина хвилі у мікросмужковій лінії, 0 - робоча довжина хвилі у вільному просторі, а оптимальна висота встановлення другої діелектричної підкладки над першою діелектричною підкладкою складає від 0,130 до 0,220, при цьому надвисокочастотний діод анодом під'єднано до мікросмужкового випромінювача з протилежної сторони по відношенню до місця під'єднання першого відрізка мікросмужкової лінії, а катодом до контактної площадки, до якої також під'єднано перші виводи резистора і конденсатора, другі виводи яких під'єднано до заземлюючої площадки, яка за допомогою другого і третього короткозамикачів з'єднана з першим металевим екраном, з можливістю, сумісно з першим короткозамикачем, забезпечення замикання кола для протікання постійної складової струму надвисокочастотного діода. Комп’ютерна верстка О. Рябко Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6