專利名稱：非線性結(jié)點探測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安全防護探測技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，本發(fā)明涉及一種非線性結(jié)點探測
O
背景技術(shù)：
在安全防護探測技術(shù)領(lǐng)域中，非線性結(jié)點探測器可用于探查隱藏在行李、包裹、墻體、家具等物品內(nèi)及人身上的電子裝置，也可用于檢測攔截遙控炸彈、地雷、竊聽器、手機、 數(shù)碼相機、錄音筆等可能帶來人身安全與信息安全隱患的電子目標，可以廣泛應用于各類要害場所的安全防護檢測領(lǐng)域。電子裝置一般由電子電路組成，電子電路的最基本元素是二極管，二極管為兩種半導體物質(zhì)聯(lián)結(jié)而成。根據(jù)二極管的特性，一般將二極管的聯(lián)結(jié)點稱之為非線性結(jié)點。隨著電子工業(yè)的迅猛發(fā)展，在各種電子裝置上大量使用二極管、三極管和集成電路，使得在這些電子裝置中存在一個或多個非線性結(jié)點。非線性結(jié)點探測器就是在搜查的區(qū)域內(nèi)發(fā)出高頻電磁波，激發(fā)各種電子裝置中的非線性結(jié)點上的自激回波，然后用非線性結(jié)點探測器上的接收器捕獲到各種自激回波，以達到對電子目標探測、定位的目的，目前在國內(nèi)外均廣泛應用。然而，隨著電子科學技術(shù)的進步，目前生產(chǎn)活動中有大量的電子裝置投入使用，另外日常環(huán)境背景中也存在大量雜亂的電磁波信號，非線性結(jié)點探測器所工作的頻帶(一般為800MHz-4GHz)附近還存在有大量的各種頻率的其它電磁信號，此類無用的信號經(jīng)常干擾非線性結(jié)點探測器的正常工作，造成虛警?，F(xiàn)有的非線性結(jié)點探測器一般為點頻體制的非線性結(jié)點探測器，其所發(fā)出的點頻發(fā)射信號的頻率是固定的，如果環(huán)境背景中正好存在該頻率的干擾信號，則其正好會影響該非線性結(jié)點探測器的正常工作。事實上，由于環(huán)境背景中存在的干擾信號的頻率多種多樣，現(xiàn)有的點頻體制的非線性結(jié)點探測器很難找到一個正好避開所有干擾信號影響的頻率，來探測可能帶來人身安全與信息安全隱患的電子目標，即現(xiàn)有的非線性結(jié)點探測器在干擾的電磁環(huán)境中無法正常工作，影響了其在各類復雜使用環(huán)境下的進一步推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種采用掃頻體制的非線性結(jié)點探測器，可以有效地避免環(huán)境背景中的電磁波干擾信號，提高對電子目標的探測性能，降低虛警率。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種非線性結(jié)點探測器，用于探測電子目標，包括信號處理終端單元；掃頻信號發(fā)生單元，與所述信號處理終端單元相連接，用于根據(jù)所述信號處理終端單元的指示發(fā)出掃頻發(fā)射信號；第一放大器，與所述掃頻信號發(fā)生單元相連接，用于將所述掃頻發(fā)射信號放大；
發(fā)射天線，與所述第一放大器相連接，用于將所述放大的掃頻發(fā)射信號發(fā)射出去；接收天線，用于接收回波信號；第二放大器，與所述接收天線相連接，用于將所述回波信號放大；掃頻接收本振單元，與所述信號處理終端單元相連接，用于根據(jù)所述信號處理終端單元的指示發(fā)出與所述掃頻發(fā)射信號同步變化的掃頻接收本振信號；接收混頻器，分別與所述第二放大器和掃頻接收本振單元相連接，用于將所述放大的回波信號和掃頻接收本振信號混頻，形成混頻輸出信號；以及混頻信號處理單元，分別與所述接收混頻器和信號處理終端單元相連接，用于對所述混頻輸出信號進行濾波、放大和檢波處理，然后發(fā)送給所述信號處理終端單元，來判斷所述回波信號是否由所述電子目標發(fā)出?？蛇x地，所述掃頻信號發(fā)生單元包括掃頻信號發(fā)生器，與所述信號處理終端單元相連接，用于根據(jù)所述信號處理終端單元的指示產(chǎn)生掃頻信號；鎖相本振源，與所述信號處理終端單元相連接，用于根據(jù)所述信號處理終端單元的指示產(chǎn)生固定點頻信號；發(fā)射混頻器，分別與所述掃頻信號發(fā)生器和鎖相本振源相連接，用于將所述掃頻信號和固定點頻信號混頻；以及濾波器，分別與所述發(fā)射混頻器和第一放大器相連接，用于對經(jīng)所述發(fā)射混頻器混頻后輸出的信號進行濾波處理，發(fā)出掃頻發(fā)射信號?？蛇x地，所述非線性結(jié)點探測器的工作頻帶為800MHz-4GHz。可選地，所述混頻輸出信號經(jīng)過濾波、放大和檢波處理后為連續(xù)直流電平?？蛇x地，所述回波信號為所述電子目標的非線性結(jié)點的自激回波?？蛇x地，所述掃頻信號發(fā)生器為DDS合成器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明通過使用掃頻信號來探測電子目標的存在與位置，由于有電子目標存在時探測器所獲得的混頻輸出信號的電平特性與僅有干擾信號時所獲得的混頻輸出信號的電平特性完全不相同，可以方便地判斷回波信號是為電子目標所發(fā)出的還是為干擾信號，可以有效地避免環(huán)境背景中其它電磁波信號的干擾，提高對電子目標的探測性能，降低虛警率。


本發(fā)明的上述的以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢將通過下面結(jié)合附圖和實施例的描述而變得更加明顯，其中圖1為本發(fā)明一個實施例的非線性結(jié)點探測器的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明一個實施例的非線性結(jié)點探測器的掃頻信號發(fā)生單元的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明作進一步說明，但不應以此限制本發(fā)明的保護范圍。圖1為本發(fā)明一個實施例的非線性結(jié)點探測器的結(jié)構(gòu)框圖。如圖所示，該非線性結(jié)點探測器200可以用于探測電子目標，其可以包括信號處理終端單元201;掃頻信號發(fā)生單元202，與信號處理終端單元201相連接，用于根據(jù)信號處理終端單元201的指示發(fā)出掃頻發(fā)射信號；第一放大器203，與掃頻信號發(fā)生單元202相連接，用于將掃頻發(fā)射信號放大；發(fā)射天線204，與第一放大器203相連接，用于將放大的掃頻發(fā)射信號發(fā)射出去；接收天線205，用于接收回波信號；第二放大器206，與接收天線205相連接，用于將回波信號放大；掃頻接收本振單元207，與信號處理終端單元201相連接，用于根據(jù)信號處理終端單元201的指示發(fā)出與掃頻發(fā)射信號同步變化的掃頻接收本振信號；接收混頻器208，分別與第二放大器206和掃頻接收本振單元207相連接，用于將放大的回波信號和掃頻接收本振信號混頻，形成混頻輸出信號；以及混頻信號處理單元209，分別與接收混頻器208和信號處理終端單元201相連接， 用于對混頻輸出信號進行濾波、放大和檢波處理，然后發(fā)送給信號處理終端單元201，來判斷回波信號是否由電子目標發(fā)出。圖2為本發(fā)明一個實施例的非線性結(jié)點探測器的掃頻信號發(fā)生單元的結(jié)構(gòu)框圖。 如圖所示，掃頻信號發(fā)生單元202可以包括掃頻信號發(fā)生器2021，與信號處理終端單元201相連接，用于根據(jù)信號處理終端單元201的指示產(chǎn)生掃頻信號；鎖相本振源2022，與信號處理終端單元201相連接，用于根據(jù)信號處理終端單元 201的指示產(chǎn)生固定點頻信號；發(fā)射混頻器2023，分別與掃頻信號發(fā)生器2021和鎖相本振源2022相連接，用于將掃頻信號和固定點頻信號混頻；以及濾波器20 ，分別與發(fā)射混頻器2023和第一放大器203相連接，用于對經(jīng)發(fā)射混頻器2023混頻后輸出的信號進行濾波處理，發(fā)出掃頻發(fā)射信號。在本實施例中，非線性結(jié)點探測器的工作頻帶可以為800MHz-4GHz。在本實施例中，如果探測器所接收到的回波信號的確為電子目標的非線性結(jié)點的自激回波，則此時的混頻輸出信號為一固定頻率的中頻信號，且由于當電子目標實際存在時該中頻信號始終會存在，其經(jīng)過濾波、放大和檢波處理后應該為連續(xù)直流電平；如果探測器所接收到的回波信號為干擾信號的話，則此時混頻輸出信號不可能為固定頻率，或者由于干擾信號不會始終存在，其經(jīng)過濾波、放大和檢波處理后不可能為一連續(xù)直流電平，而應該是一短脈沖信號，其與有電子目標存在時探測器所獲得的混頻輸出信號的電平特性完全不相同，可以方便地判斷該回波信號是為電子目標所發(fā)出的還是為干擾信號，以此來確定當前區(qū)域中是否存在有可疑的電子目標，有效地降低虛警率。在本實施例中，掃頻信號發(fā)生器可以為DDS合成器，再結(jié)合鎖相本振源的使用，可以保證產(chǎn)生的掃頻信號的頻率準確度與掃頻速度。DDS技術(shù)具有頻率分辨率小、頻率轉(zhuǎn)換速度快、體積小、集成度高、設(shè)計和應用方便等特點，可以由信號處理終端很方便地控制其輸出頻率。DDS合成器產(chǎn)生的頻率精確的掃頻信號與鎖相本振源輸出的固定點頻信號混頻、濾波后產(chǎn)生探測器所需要的掃頻發(fā)射信號。探測器在工作時，采用跟蹤接收工作方式。探測器經(jīng)接收天線接收到的電子目標回波信號經(jīng)過第二放大器放大后，進入接收混頻器。掃頻接收本振單元受信號處理終端單元的控制，輸出與掃頻發(fā)射信號同步變化的掃頻接收本振信號。由于掃頻發(fā)射信號、掃頻接收本振信號均為同步變化，因此經(jīng)接收混頻器輸出的混頻輸出信號為一固定頻率的中頻信號。經(jīng)過濾波、放大和檢波處理后，提高探測器在掃頻工作體制下的接收靈敏度。本發(fā)明通過使用掃頻信號來探測電子目標的存在與位置，由于有電子目標存在時探測器所獲得的混頻輸出信號的電平特性與僅有干擾信號時所獲得的混頻輸出信號的電平特性完全不相同，可以方便地判斷回波信號是為電子目標所發(fā)出的還是為干擾信號，可以有效地避免環(huán)境背景中其它電磁波信號的干擾，提高對電子目標的探測性能，降低虛警率，滿足當前安全探測的使用需要。本發(fā)明雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動和修改，因此本發(fā)明的保護范圍應當以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種非線性結(jié)點探測器，用于探測電子目標，包括 信號處理終端單元；掃頻信號發(fā)生單元，與所述信號處理終端單元相連接，用于根據(jù)所述信號處理終端單元的指示發(fā)出掃頻發(fā)射信號；第一放大器，與所述掃頻信號發(fā)生單元相連接，用于將所述掃頻發(fā)射信號放大； 發(fā)射天線，與所述第一放大器相連接，用于將所述放大的掃頻發(fā)射信號發(fā)射出去； 接收天線，用于接收回波信號；第二放大器，與所述接收天線相連接，用于將所述回波信號放大； 掃頻接收本振單元，與所述信號處理終端單元相連接，用于根據(jù)所述信號處理終端單元的指示發(fā)出與所述掃頻發(fā)射信號同步變化的掃頻接收本振信號；接收混頻器，分別與所述第二放大器和掃頻接收本振單元相連接，用于將所述放大的回波信號和掃頻接收本振信號混頻，形成混頻輸出信號；以及混頻信號處理單元，分別與所述接收混頻器和信號處理終端單元相連接，用于對所述混頻輸出信號進行濾波、放大和檢波處理，然后發(fā)送給所述信號處理終端單元，來判斷所述回波信號是否由所述電子目標發(fā)出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非線性結(jié)點探測器，其特征在于，所述掃頻信號發(fā)生單元包括掃頻信號發(fā)生器，與所述信號處理終端單元相連接，用于根據(jù)所述信號處理終端單元的指示產(chǎn)生掃頻信號；鎖相本振源，與所述信號處理終端單元相連接，用于根據(jù)所述信號處理終端單元的指示產(chǎn)生固定點頻信號；發(fā)射混頻器，分別與所述掃頻信號發(fā)生器和鎖相本振源相連接，用于將所述掃頻信號和固定點頻信號混頻；以及濾波器，分別與所述發(fā)射混頻器和第一放大器相連接，用于對經(jīng)所述發(fā)射混頻器混頻后輸出的信號進行濾波處理，發(fā)出掃頻發(fā)射信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的非線性結(jié)點探測器，其特征在于，所述非線性結(jié)點探測器的工作頻帶為800MHz-4GHz。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非線性結(jié)點探測器，其特征在于，所述混頻輸出信號經(jīng)過濾波、放大和檢波處理后為連續(xù)直流電平。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非線性結(jié)點探測器，其特征在于，所述回波信號為所述電子目標的非線性結(jié)點的自激回波。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非線性結(jié)點探測器，其特征在于，所述掃頻信號發(fā)生器為DDS 合成器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種非線性結(jié)點探測器，用于探測電子目標，包括信號處理終端單元；掃頻信號發(fā)生單元；第一放大器；發(fā)射天線；接收天線；第二放大器；掃頻接收本振單元；接收混頻器；以及混頻信號處理單元。本發(fā)明通過使用掃頻信號來探測電子目標的存在與位置，由于有電子目標存在時探測器所獲得的混頻輸出信號的電平特性與僅有干擾信號時所獲得的混頻輸出信號的電平特性完全不相同，可以方便地判斷回波信號是為電子目標所發(fā)出的還是為干擾信號，可以有效地避免環(huán)境背景中其它電磁波信號的干擾，提高對電子目標的探測性能，降低虛警率。
文檔編號G01V3/12GK102540262SQ20101060583
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者汪海勇, 紀華 申請人:中國電子科技集團公司第五十研究所