微波技术在安防领域的应用

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　　一、引言

　　微波自被人类发现以来，就在不同的领域都发挥着其独有的优势和特殊作用，本文就微波技术在安防领域的应用做一简单的分析。

　　二、微波技术在安防领域的使用

　　微波技术在安防领域的主要应用为微波无线数据传输和微波探测器

　　(一) 微波无线数据传输

　　微波无线数据传输可分为模拟微波及数字微波两种方式。

　　1、模拟微波

　　此种方式传输就是将视频信号直接调制在微波的通道上，通过天线发射出去，监控中心通过天线接收微波信号，再通过微波接收机解调出原来的视频信号。此种监控方式没有压缩损耗，几乎不会产生延时，因此可以保证视频质量，但其只适合点对点单路传输，不适合规模部署，此外因没有调制校准过程，抗干扰性差，在无线信号环境复杂的情况下几乎不可以使用。而模拟微波的频率越低，波长越长，绕射能力强，但极易干扰其它通信，目前几乎很少使用。

　　2、数字微波

　　数字微波即是先将视频信号编码压缩，通过数字微波信道调制，再利用天线发射出去；接收端则相反，由天线接收信号，随后微波解扩及视频解压缩，最后还原为模拟的视频信号传输出去，此种方式较多使用的。数字微波的伸缩性大，通信容量最少可用十几个频道，且建构相对较易，通信效率较高，运用灵活。数字微波有模拟微波不可比的优点，如监控点比较多、需要加中继的情况多、情况复杂且干扰源多的场合。

　　数字微波容量大、抗干扰能力强、保密性好，同样的发射功率传输距离更远，受地形或障碍物影响较小，接口丰富，扩展能力强等等。

　　模拟微波传输就是把视频信号直接调制在微波的信道上(微波发射机)，通过天线发射出去，监控中心通过天线接收微波信号，然后再通过微波接收机解调出原来的视频信号。如果需要控制云台镜头，就在监控中心加相应的指令控制发射机，监控前端配置相应的指令接收机，这种监控方式图像非常清晰，没有延时，没有压缩损耗，造价便宜，施工安装调试简单，适合一般监控点不是很多，需要中继也不多的情况下使用。

　　数字微波传输就是先把视频编码压缩，然后通过数字微波信道调制，再通过天线发射出去，接收端则相反，天线接收信号，微波解扩，视频解压缩，最后还原模拟的视频信号，也可微波解扩后通过电脑安装相应的解码软件，用电脑软解压视频，而且电脑还支持录像，回放，管理，云镜控制，报警控制等功能；这种监控方式图像有720*576和352*288的分辨率选择，前者造价更高，视频有0.2-0.8秒左右的延时，造价根据实际情况差别很大，但也有一些模拟微波不可比的优点，如监控点比较多，环境比较复杂，需要加中继的情况多，监控点比较集中它可集中传输多路视频，抗干扰能力比模拟的强等等，适合监控点比较多，需要中继也多的情况下使用。

　　3、微波传输的实际应用

　　无线监控一般可分为三大部分：数字监控设备、无线微波收发装置、无线遥控云台装置。无线微波收发装置是系统的核心。主要包括微波发射主机、微波接收主机、全向天线以及高增益八木定向天线。微波发射主机、CCD摄像机或TV的视频(VIDEO)和音频(AVDIO)信号经调频后通过线发射。接收机接收到各个发射头的信号后，放大匹配器将信号按频点不同将其分开输送到终端显示器中。

　　在非可视距离传输即有严重遮挡的情况下进行远距离传输，可以采用一套或几套无线图像收发装置可以进行”中继”多次接力收发，并可改变其传输方向。但要注意的是，每次发射到接收必须是可视距离，应尽量避开包括树木等遮拦物。如在高速公路或其它有变换方向及转弯处传输以及收发距离不够时，也可采用多次收发”中继”的方法取得良好的效果。在信号遮挡的室内收发器向室外传输时，为了加大传输距离，可以将发射机和接收机的视频线加长，把天线安装在室外以改善传输效果。无线遥控云台装置包括无线指令发射机和无线指令接收机。它采用大功率发射和高灵敏接收机，与图像传输系统相配合，可以组成多级控制系统，即一个控制中心控制多个分控点，分控点可设多个切换云台，镜头，电源等进行灵活控制，控制中心可以随意控制任何一个分控点的任意一个摄像机及云台镜头，实现对多个云台，镜头，电源以及切换控制器的实时控制。

　　(二) 微波探测器

　　微波感应器：又称微波雷达，是利用电磁波的多普勒原理来做的，我们知道，任何波都有反射的特性，当一定频率的波碰到阻挡物的时候，就会有一部分的波被反射回来，如果阻挡物是静止的，反射波的波长就是恒定的，如果阻挡物是向波源运动，反射波的波长就比波源的波长来得短，如果阻挡物是向远离波源的方向运动，反射波的波长就比波源的波长来的长，波长的变化，就意味着频率的变化。微波感应正是通过反射波的变化知道有运动物体逼近或远离的。

　　从上面的分析我们知道，微波感应主要对物体(人体)的移动进行反应，因而反应速度快，适用于探测以一定速度靠近或远离微波感应器的物体，比如以一定速度行走的人员通过某个场所，就可以用微波方便地探测出来。

　　红外探测器：红外探测器探头是靠探测人体或其他物体发射的红外线而进行工作的，探头收集外界的红外辐射通过聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用热释电元件，这种元件在接收了红外辐射温度发生变化时就会向外释放电荷，检测处理后产生报警。在电子防盗探测器领域，红外探测器的应用非常广泛。

　　红外探测器的优点是本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小，隐蔽性好，价格低廉。对物体的存在进行反应，不管物体是否移动，只要处于感应器的扫描范围内，它都会反应。其缺点是容易受各种热源、光源干扰；被动红外穿透力差，人体的红外辐射容易被遮挡，不易被探头接收；易受射频辐射的干扰；环境温度和人体温度接近时，探测和灵敏度明显下降，有时造成短时失灵；另外红外探测器只对相对背景来说明显发射红外线的物体或人体有效，对于不发射红外线的物体需要有附加的红外光源。

　　从上可知，红外探测器主要用于感知物体是否进入探测范围，而对于物体是否移动或物体的大小尺寸则不能感知出来。

　　红外探测器多受温度，气流，尘埃及烟雾的影响，红外感应控制器用于室内，而微波感应控制器完全避免了温度，气流，尘埃及烟雾等的影响。现在微波感应控制器正在逐步取代红外感应控制器。

　　1、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。

　　2、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