微波是指频率 f>300 MHz 的无线电波。根据微波多普勒效应原理(也就是雷达基本原理)制作成的防盗报警器,我们就叫它微波防盗报警器或雷达式防盗报警器。这种微波防盗报警器无方向性及死区,可对 360° 的一个圆区域进行探测,很适合在机关、仓库、银行、商店、果园、鱼塘、家庭等需要保安防盗的场所安装使用。只要作案分子进入警戒范围(半径<=8 m 的圆区域),它便反复发出响亮的"抓贼呀"喊声,使盗贼闻声丧胆。为防止犯罪分子破坏报警器,它还具有断线报警和交直流电源自动转换供电功能。
电路原理:微波防盗报警器由微波多普勒探头和主机两部分组成。微波多普勒探头的电路原理如图所示,微波三极管 VT1 在微调电容 C1 正反馈的作用下产生自激振荡,其振荡频率可通过电位器 RP1、可调电容器 C1 进行调节,一般为 1000 MHz 左右。由天线 W 将电磁波辐射到周围空间,产生一个立体的微波警戒场。当有人在该范围内活动时,根据电磁波的多普勒效应,人体的反射波就会通过天线使 VT1 的自激振荡幅度和频率都发生变化,这会导致 C3 正端的电压发生波动。该波动信号经 C3 加到 VT2 的基极进行放大,放大后的信号从 VT2 的集电极取出送到主机进行鉴别并触发报警。正常情况下 VT2 送出的电压是稳定的(为 6 V),当人体在微波场内走动时,这电压就会在 ±1~5 V 的范围内变化,其变化频率与人体活动快慢有关,而幅度大小与人体离探头的距离成正比。
主机部分电路原理如图所示。由运算放大器 A1、A2 组成的窗口式电压比较器,对探头送来的信号电压进行比较鉴别。如果信号电压在两指定的比较电压中间,则 A1、A2 的输出均无电压。当信号电压高于 A1 的 2 脚电压或低于 A2 的 3 脚电压时,A1 或 A2 输出高电压,经隔离二极管 VD1 或 VD2、限流电阻 R9 后触发单向可控硅 VS 导通,使语音报警喇叭 HA 通电发出"抓贼呀"喊声。另外,如果探头与主机之间的连线被自作聪明的盗贼找到并弄断,IN 端电压会变为 0 V,A2 即输出高电平,电路也会产生警报声。报警电路一旦被触发 HA 就会发声不止,只有值班人员按动一下复位按钮 SB,报警声才会被解除。
报警器的电源部分设计成交直流电自动切换供电,以保证电网停电或犯罪分子切断照明线路后报警器仍能够照常工作。平时 220 V 交流电经电源变压器 T 降压、二极管 VD4~VD7 桥式整流和电容 C9 滤波后,输出约 18 V 直流电压。该电压高于备用电池 G 的 15 V 电压,故 VD3 反偏截止、电池不供电;一旦交流电压消失,备用电池将通过 VD3 自动向电路供电。有交流电时,18 V 直流电压还通过 R10 给备用电池小电流(<=1 mA)、长时间缓慢充电,使电池使用寿命大大延长。SA 为备用电池电源开关。
元器件选择:A1、A2 均用 uA741 或 LM741、AD741、MC1741、CA741 等型通用运算放大器,A3 用 78L12 型(12 V、100 mA)塑封三端固定稳压集成电路。晶体管 VT1 用 C3355、2026 型微波三极管;VT2 用 9014 或 3DG8 硅 NPN 低噪三极管,要求 β>150。VS 用小型塑封单向可控硅,如 MCR100-1、BT169、2N6565 型等。VD1、VD2 用 1N4148 型硅开关二极管,VD3~VD7 用 1N4001 型硅整流二极管。
天线 W 用一根直径 15 mm、长约 150 mm 的直漆包线或铁丝。高频扼流圈 L 用 LGL3901H 型卧式固定电感器,亦可用 0.5 mm 漆包线在 5 mm 圆柱上绕 5 匝脱模而制成空心线圈。C1 选用品质高的瓷介微调电容器,C2、C5 和 C8 均用 CT1 型瓷介电容器,C3、C4、C6、C7 和 C9 均用 CD11-25V 型电解电容器。RP1 用 WH7-A 型立式微调电位器,RP2 采用 WSW 型自锁式有机实芯微调电位器。R1~R10 全部用 RTX-1/8W 小型碳膜电阻器。
HA 用 LQ4688D 型语音报警专用电喇叭,也可参见附录二自制。SB 用小型自复位常闭按钮开关,也可用 KWX 型小微动开关(仅用常闭触点)来代替。SA 用小型单刀单掷开关。T 用市售 220 V/15 V、5 W 优质成品电源变压器,以确保长时间轻载运行不发热。F 用带机装管座的 BGX0.15A 保险管。XP 用普通交流电二极电源插头。G 可用 10 节普通干电池串联后供电,也可用小型固体蓄电池。

制作与使用:焊接好的微波探头电路板和主机电路板分别装入体积合适的两个绝缘盒内。探头装好后检查无误,就可接通 12 V 电源进行调试。因一般业余制作者无高频测量仪器,所以专门介绍用 500 型万用表调试的方法。首先测电源电压 12 V 是否稳定。调 RP1,同时用万用表测 VT1 发射极与基极对地电压,使发射极电压大于或等于基极电压,这表明 VT1 已自激振荡了,此时发射极电压在 1~1.5 V 之间。再微调电容 C1 使 VT1 集电极电压高于 C3 正端 1~2 V。然后将万用表拨在直流 10 V 挡接在 OUT 端,用手在天线边来回摆动,看万用表指针的摆动幅度是否达到 ±4~5 V。如幅度太小,应再反复细调 RP1 和 C1,必要时适当增减天线 W 长度一试。最后调整 R4,使静态时 OUT 端电压为 6 V。
主机一般只要元器件无损、安装正确,不需调试就能工作。实际使用时,将微波探头安装在需要警戒的地方,如所保护物体上面、现场中央或室内天花板上等,注意探测天线应与地面保持垂直。因微波探头可以探测到近距离的隔墙物体运动,故在特殊情况下可以安装成隔墙壁监控防盗形式。在室内安放探头时,还要避开吊扇、空调排气口和窗帘等,以免外部气流使扇叶转动、窗帘飘动或使用空调时出现误报警。主机则放置在值班室,其报警喇叭还可用导线引出主机盒,悬挂在传声良好的高处。由于主机的输入阻抗很高,为防止外界杂波干扰,微波探头与主机之间的连线要选用双芯屏蔽线,而不宜用普通导线连接。