CN202334510U - 一种用于毫米波主动式人员安检装置的收发机 - Google Patents

一种用于毫米波主动式人员安检装置的收发机 Download PDF

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张冰
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李闯
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Abstract

本实用新型公开了一种用于毫米波主动式人员安检装置的收发机，该收发机包括毫米波信号源(1)、发射机(2)和接收机(3)，所述发射机(2)包括第一放大器(201)和发射天线(202)，所述接收机(3)包括第一功分器(301)、第一混频器(302)、第二混频器(303)、信号处理器(304)、第二功分器(305)、第二放大器(306)、带通滤波器(307)和接收天线(308)。所述收发机采用零中频结构接收机，使得在下变频过程中不需要经过中频，省去了镜像干扰抑制滤波器和信道选择滤波器，简化了用于毫米波主动式人员安检装置的收发机结构，降低了其成本。所述发射机和所述接收机共用一个毫米波宽带步进频信号源，使所述收发机的结构进一步简化，成本进一步降低。

Description

一种用于毫米波主动式人员安检装置的收发机
技术领域
本实用新型涉及一种收发机，特别涉及一种用于毫米波主动式人员安检装置的收发机。
背景技术
毫米波主动式人员安检装置主要用于人员安全检查。毫米波信号对衣物具有一定的穿透能力，并具有较高的距离分辨率。毫米波主动式人员安检装置能够实时地获得具有较高分辨率的人体三维扫描成像，从而实现对人体随身携带的隐匿物品如枪支、刀具和爆炸物等的检查。
目前，超外差结构接收机广泛应用于电子设备中。超外差结构接收机的工作过程为：接收天线接收到的射频信号经过带通滤波器、低噪声放大器和镜像干扰抑制滤波器进行第一次下变频，产生固定频率的中频信号；然后，中频信号经过中频带通滤波器将邻近的频道信号去除，再进行第二次下变频得到所需的基带信号。低噪声放大器前的带通滤波器衰减了带外信号和镜像干扰。第一次下变频之前的镜像干扰抑制滤波器用来抑制镜像干扰，将其衰减到可接受的水平。在超外差结构接收机中，使用可调的本地振荡器，可将全部频谱下变频到一个固定的中频。下变频后的中频带通滤波器用来选择信道，称为信道选择滤波器。信道选择滤波器在确定接收机的选择性和灵敏度方面起着非常重要的作用。第二下变频采用正交下变频，用以产生同相基带信号和正交基带信号。
超外差结构被认为是最可靠的接收机拓扑结构，通过适当地选择中频和滤波器可以获得极佳的选择性和灵敏度。由于超外差结构接收机有多个变频级，直流偏差和本振泄漏问题不会影响其性能，但需要合理地设置并选择镜像干扰抑制滤波器和信道选择滤波器，从而增加了超外差结构接收机的成本、尺寸和复杂程度。在毫米波主动式人员安检装置中，信号的载体为毫米波宽带步进频信号，如果采用超外差结构接收机，本地振荡器则需要产生相应的毫米波宽带步进频本振信号，这将进一步增加超外差结构接收机的成本、尺寸和复杂程度。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于毫米波主动式人员安检装置的收发机。
本实用新型提供的用于毫米波主动式人员安检装置的收发机包括毫米波信号源、发射机和接收机，所述发射机包括第一放大器和发射天线，所述接收机包括第一功分器、第一混频器、第二混频器、信号处理器、第二功分器、第二放大器、带通滤波器和接收天线。
所述毫米波信号源用于将毫米波宽带步进频信号分别提供给所述第一放大器和所述第一功分器，所述第一放大器对所述毫米波宽带步进频信号进行功率放大，所述发射天线用于辐射所述放大的毫米波宽带步进频信号，所述第一功分器用于将所述毫米波信号源的毫米波宽带步进频信号分为相位差相差90度的第一毫米波宽带步进频信号和第二毫米波宽带步进频信号并分别提供给所述第一混频器和所述第二混频器的本振信号输入端，所述接收天线依次与所述带通滤波器、所述第二放大器和所述第二功分器相连接，所述带通滤波器和所述第二放大器分别用于对来自待检测对象的毫米波宽带步进频回波信号进行带通滤波和放大，所述第二功分器将经带通滤波和放大后的毫米波宽带步进频回波信号分为第一毫米波宽带步进频回波信号和第二毫米波宽带步进频回波信号，并分别提供给所述第一混频器和所述第二混频器的射频信号输入端，所述第一混频器和所述第二混频器分别将混频得到的第一基带信号和第二基带信号同时提供给所述信号处理器；所述信号处理器对所述第一基带信号和第二基带信号进行处理，得到待检测对象的采集数据。
优选地，所述第一放大器是宽带功率放大器。
优选地，所述第二放大器是低噪声放大器。
优选地，所述第一毫米波宽带步进频信号和所述第二毫米波宽带步进频信号分别是同相毫米波宽带步进频信号和正交毫米波宽带步进频信号。
优选地，所述第一基带信号和第二基带信号分别是同相基带信号和正交基带信号。
本实用新型具有如下有益效果：
(1)所述收发机采用零中频结构接收机，使得在下变频过程中不需要经过中频，省去了镜像干扰抑制滤波器和信道选择滤波器，简化了用于毫米波主动式人员安检装置的收发机结构，降低了其成本；
(2)所述发射机和所述接收机共用一个毫米波宽带步进频信号源，使得用于毫米波主动式人员安检装置的收发机的结构进一步简化，成本进一步降低。
附图说明
图1为本实用新型的用于毫米波主动式人员安检装置的收发机的示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型的内容作进一步的描述。
如图1所示，本实用新型提供的用于毫米波主动式人员安检装置的收发机包括毫米波信号源1、发射机2和接收机3，所述发射机2包括第一放大器201和发射天线202，所述接收机3包括第一功分器301、第一混频器302、第二混频器303、信号处理器304、第二功分器305、第二放大器306、带通滤波器307和接收天线308。
所述毫米波信号源1用于将毫米波宽带步进频信号分别提供给所述第一放大器201和所述第一功分器301，所述第一放大器201对所述毫米波宽带步进频信号进行功率放大，所述发射天线202用于辐射所述放大的毫米波宽带步进频信号，所述第一功分器301用于将所述毫米波信号源1的毫米波宽带步进频信号分为相位差相差90度的第一毫米波宽带步进频信号和第二毫米波宽带步进频信号并分别提供给所述第一混频器302和所述第二混频器303的本振信号输入端，所述接收天线308通过毫米波电缆依次与所述带通滤波器307、所述第二放大器306和所述第二功分器305相连接，所述带通滤波器307和所述第二放大器306分别用于对来自待检测对象的毫米波宽带步进频回波信号进行带通滤波和放大，所述第二功分器305将经带通滤波和放大后的毫米波宽带步进频回波信号分为第一毫米波宽带步进频回波信号和第二毫米波宽带步进频回波信号，并分别提供给所述第一混频器302和所述第二混频器303的射频信号输入端，所述第一混频器302和所述第二混频器303分别将混频得到的第一基带信号和第二基带信号同时提供给所述信号处理器304；所述信号处理器304对所述第一基带信号和第二基带信号进行处理，得到待检测对象的采集数据。
在本实施例中，所述第一放大器201是宽带功率放大器。
在本实施例中，所述第二放大器306是低噪声放大器。
在本实施例中，所述第一毫米波宽带步进频信号和所述第二毫米波宽带步进频信号分别是同相毫米波宽带步进频信号和正交毫米波宽带步进频信号。
在本实施例中，所述第一基带信号和第二基带信号分别是同相基带信号和正交基带信号。
应当理解，以上借助优选实施例对本实用新型的技术方案进行的详细说明是示意性的而非限制性的。本领域的普通技术人员在阅读本实用新型说明书的基础上可以对各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.用于毫米波主动式人员安检装置的收发机，其特征在于，
该收发机包括毫米波信号源(1)、发射机(2)和接收机(3)，所述发射机(2)包括第一放大器(201)和发射天线(202)，所述接收机(3)包括第一功分器(301)、第一混频器(302)、第二混频器(303)、信号处理器(304)、第二功分器(305)、第二放大器(306)、带通滤波器(307)和接收天线(308)；
所述毫米波信号源(1)用于将毫米波宽带步进频信号分别提供给所述第一放大器(201)和所述第一功分器(301)，所述第一放大器(201)对所述毫米波宽带步进频信号进行功率放大，所述发射天线(202)用于辐射所述放大的毫米波宽带步进频信号，所述第一功分器(301)用于将所述毫米波信号源(1)的毫米波宽带步进频信号分为相位差相差90度的第一毫米波宽带步进频信号和第二毫米波宽带步进频信号并分别提供给所述第一混频器(302)和所述第二混频器(303)的本振信号输入端，所述接收天线(308)依次与所述带通滤波器(307)、所述第二放大器(306)和所述第二功分器(305)相连接，所述带通滤波器(307)和所述第二放大器(306)分别用于对来自待检测对象的毫米波宽带步进频回波信号进行带通滤波和放大，所述第二功分器(305)将经带通滤波和放大后的毫米波宽带步进频回波信号分为第一毫米波宽带步进频回波信号和第二毫米波宽带步进频回波信号，并分别提供给所述第一混频器(302)和所述第二混频器(303)的射频信号输入端，所述第一混频器(302)和所述第二混频器(303)分别将混频得到的第一基带信号和第二基带信号同时提供给所述信号处理器(304)；所述信号处理器(304)对所述第一基带信号和第二基带信号进行处理，得到待检测对象的采集数据。
2.根据权利要求1所述的用于毫米波主动式人员安检装置的收发机，其特征在于，所述第一放大器(201)是宽带功率放大器。
3.根据权利要求1所述的用于毫米波主动式人员安检装置的收发机，其特征在于，所述第二放大器(306)是低噪声放大器。
4.根据权利要求1所述的用于毫米波主动式人员安检装置的收发机，其特征在于，所述第一毫米波宽带步进频信号和所述第二毫米波宽带步进频信号分别是同相毫米波宽带步进频信号和正交毫米波宽带步进频信号。
5.根据权利要求1所述的用于毫米波主动式人员安检装置的收发机，其特征在于，所述第一基带信号和第二基带信号分别是同相基带信号和正交基带信号。
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