CN203069680U

CN203069680U - 电磁波检测装置

Info

Publication number: CN203069680U
Application number: CN 201320047010
Authority: CN
Inventors: 何旸
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-01-28
Filing date: 2013-01-28
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2023-01-28

Abstract

本实用新型揭示了一种电磁波检测装置，包括：第一频段电磁波检测模块，根据检测到的电磁波的场强，产生第一输出电压；第二频段电磁波检测模块，根据检测到的电磁波的场强，产生第二输出电压；比较处理单元，分别与所述第一频段电磁波检测模块、第二频段电磁波检测模块连接以接收所述第一输出电压及第二输出电压进行比较，根据比较结果输出第一输出电压或第二输出电压。本实用新型提供的电磁波检测装置，采用两个或两个以上检测模块把低频至高频，如50Hz到3GHz范围的频段，划分为两个或以上的子频段，用两个或以上的传感器进行检测，从而达到检测频段覆盖范围广，精确度高，且具有体积小巧，集成度高，适用于便携设备，适合进行功能拓展等有益技术效果。

Description

电磁波检测装置

技术领域

本发明涉及电子信息技术领域，且特别涉及一种电磁波检测装置。

背景技术

随着无线通信技术、消费类电子产品的发展和普及，在人们生活中，电磁辐射对人体健康的影响也日益加重。各种无线通讯设备、微波炉、电磁炉、高性能计算机等，都会辐射出电磁能量，长期处于这种电磁辐射之下会对人体健康造成损害。

现有的检测电磁能量的设备，如手持场强仪等，由于其较大的球形探头,专业精度、价格高昂，且其操作需要相关的专业知识，因此不适合普通家庭个人方便携带使用。

随着技术的进步及市场的需求，出现了家用便携电磁检测仪，这种电磁检测仪是一类体积小巧、价格便宜、精度适中、界面友好的电磁辐射检测仪器，而其面临的应用场景则颇为复杂，既包含工频工作的家电产生的电磁场，也包含无线通信设备产生的高频电磁波。

然而现有的家用电磁检测产品都是只能检测工频电磁场，或者仅能检测几十MHz以上的高频电磁场，也有产品号称可以检测从工频到几个GHz带宽,但是只对脉冲信号敏感。缺乏合适的天线以及配套方案是重要原因之一。种种原因导致目前尚无实用的可以检测从工频到若干GHz范围内稳定电磁场的方案。同时现有的这类型仪器采用一体化的设计,界面固定，无法用于二次开发，以上技术问题极大限制了现有技术中家用电磁检测产品的适应和普及。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在解决现有技术中，电磁检测装置的体积大、操作复杂、性能单一、适应范围较小、不能用于二次开发等技术问题。

本发明提供一种电磁波检测装置，包括：第一频段电磁波检测模块，根据检测到的电磁波的场强，产生第一输出电压；第二频段电磁波检测模块，根据检测到的电磁波的场强，产生第二输出电压；比较处理单元，分别与所述第一频段电磁波检测模块、第二频段电磁波检测模块连接以接收所述第一输出电压及第二输出电压进行比较，根据比较结果输出第一输出电压或第二输出电压。

进一步的，所述比较处理单元包括：电压比较单元，分别与所述第一频段电磁波检测模块及第二频段电磁波检测模块连接，以接收所述第一输出电压及第二输出电压进行比较，并输出比较结果；选择单元，分别与所述第一频段电磁波检测模块、第二频段电磁波检测模块及电压比较单元连接，根据所述比较结果，选择输出第一输出电压或第二输出电压。

进一步的，所述第一频段电磁波检测模块包括：依次连接的天线、电阻衰减器及宽带功率传感器。

进一步的，所述宽带功率传感器为宽带对数放大器。

进一步的，所述天线为士字形平面微带天线。

进一步的，所述天线包括接地孔。

进一步的，所述天线的线宽为1mm至1.1mm。

进一步的，所述第二频段电磁波检测模块包括：依次连接的线性电压型磁场传感器、第一低通滤波单元、差分放大器、隔直电路单元、整流电路单元及第二低通滤波单元。

进一步的，所述线性电压型磁场传感器为低噪声线性电压型磁场传感器，其噪声均方差电平低于其灵敏度电平。

进一步的，所述电磁波检测装置还包括：电源模块分别与所述第一频段电磁波检测模块、第二频段电磁波检测模块连接。

综上所述，本发明提供的电磁波检测装置，采用两个或两个以上检测模块把低频至高频，如从50Hz到3GHz范围的频段，划分为两个或以上的子频段，用两个或以上的传感器进行检测，从而达到检测频段覆盖范围广，精确度高，且具有体积小巧，集成度高，适用于便携设备，并适合进行功能拓展等有益技术效果。

附图说明

图1所示为本发明一实施例提供的电磁波检测装置结构示意图；

图2所示为本发明另一实施例提供的电磁波检测装置结构示意图；

图3所示为本发明另一实施例提供的电磁波检测装置中天线的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

请参见图1，其所示为本发明一实施例提供的电磁波检测装置结构示意图。

该电磁波检测装置包括：第一频段电磁波检测模块100，根据检测到的电磁波的场强，产生第一输出电压；第二频段电磁波检测模块200，根据检测到的电磁波的场强，产生第二输出电压；比较处理单元300，分别与所述第一频段电磁波检测模块100、第二频段电磁波检测模块200连接以接收所述第一输出电压及第二输出电压进行比较，根据比较结果输出第一输出电压或第二输出电压。

利用该电磁波检测装置采用两个或两个以上检测模块把低频至高频，例如从50Hz到3GHz范围的频段，划分为两个或以上的子频段，各检测模块将检测到电磁场强信号转化为对应的电压信号，通过比较各检测模块的电压信号，选择输出最高的电压信号，以表征当前电磁波的场强，从而达到检测频段覆盖范围广，精确度高，且具有体积小巧的目的，并且还可在根据实际需求对检测频段进行划分，采用两个以上的检测模块进行检测，从而达到检测频段覆盖范围广，精确度高，且具有体积小巧，集成度高，适用于便携设备，极大拓展功能开发的便易度。

请参见图2，其所示为本发明另一实施例提供的电磁波检测装置结构示意图。

在本实施例中，所述第一频段电磁波检测模块100包括：依次连接的天线1、电阻衰减器2及宽带功率传感器3。

其具体运作方式如下，天线1接收工作频带内的任意信号,在电阻衰减器2的输入端产生射频输入功率,在经过电阻衰减器2的固定衰减后接入宽带功率传感器3的输入端，宽带功率传感器3在其工作频带及线性范围内,将输入的射频功率信号转化为与功率大小成比例的电压信号，产生第一输出电压。

在本实施例中，所述第二频段电磁波检测模块200包括：依次连接的线性电压型磁场传感器4、第一低通滤波单元5、差分放大器6、隔直电路单元7、整流电路单元8及第二低通滤波单元9。

在本发明实施例中，所述线性电压型磁场传感器4为低噪声线性电压型磁场传感器，其噪声均方差电平低于其灵敏度电平。例如其灵敏度为a mV/Gauss，则要求其噪声均方差电平<a mV。

线性电压型磁场传感器4感应到外部的交流磁场,输出与磁场强度呈线性关系的带偏置的交变电压信号，第一低通滤波器5用于滤除高频干扰，将干净的有用信号输入差分放大器6，进行于差分放大，差分放大器6的输出依然是一个带偏置的交变电压信号，经隔直电路单元7将其中的直流信号滤除，将交流信号送入整流电路单元8，经过整流电路单元8整流输出的正的电压信号经过第二低通滤波器9滤波，滤出一个直流的第二输出电压。

若将第一频段电磁波检测模块100在对应临界危险场强时输出的第一输出电压称为“门限电压A”，将第二频段电磁波检测模块200在对应临界危险场强时输出的第二输出电压称为“门限电压B”，设计使“门限电压B”与“门限电压A”相同，统称为“危险门限”，由此，第一频段电磁波检测模块100与第二频段电磁波检测模块200所输出的第一输出电压及第二输出电压具有可比较性。

所有的模块的输出电压输入到比较处理单元300进行比较，并决定最高的一个电压作为最终的输出。当该输出电压高于“危险门限”时，说明环境是对人体有害的，反之是安全的。

例如最终产品包含两个频段电磁波检测模块，第一频段电磁波检测模块用于高频1GHz，第二频段电磁波检测模块用于低频1KHz。假设在1GHz时5V/m的场强是危险的而1KHz时10V/m的场强是危险的。如果第一频段电磁波检测模块在外部场强达到5V/m时输出的电压是1V，那么第二频段电磁波检测模块在外部场强为10V/m时的输出电压也必须是1V，这就是前面所说的不同探头的“危险门限”电压彼此相等，这样只要输出1V以上电压时，按照上述标准是代表危险，若以下则是安全的。

在本发明实施例中，比较处理单元300包括：电压比较单元10及选择单元11，电压比较单元10分别与所述第一频段电磁波检测模块100及第二频段电磁波检测模块200连接，以接收所述第一输出电压及第二输出电压进行比较，并输出比较结果；选择单元11，分别与所述第一频段电磁波检测模块100、第二频段电磁波检测模块200及电压比较单元10连接，根据所述比较结果，选择输出第一输出电压或第二输出电压。

在本发明实施例中，电磁波检测装置还包括：电源模块12分别与所述第一频段电磁波检测模块100、第二频段电磁波检测模块200连接。用于稳压、抑制噪声，例如外部电源是一块锂电池，锂电池输出电压到电源模块12，电源模块12将该电压稳压到一个固定的电平，用于各个有源电路的供电。

请参见图3，其所示为本发明另一实施例提供的电磁波检测装置中天线的结构示意图。

在本发明实施例中，所述天线1为士字形平面微带天线，其体积小且易于实现宽带，其背面覆金属地层，线宽为1mm至1.1mm，其包括接地孔为金属化过孔。

在本发明实施例中，在第一频段电磁波检测模块100中的宽带功率传感器3为宽带对数放大器，与之相连的天线1用于补偿对数放大器通带内的通道特性，天线1后连接电阻衰减器2，用于调节射频通道增益，电阻衰减器2后连接到宽带对数放大器，宽带对数放大器在有射频输入时输出相应的直流电压。实现了相对于频率较为平坦的“外部场强-输出电平”关系，即在接收不同频率电磁场时，如果外部场强相等，则输出的电压也相同。

综上所述，本发明实施例提供的电磁波检测装置，采用两个或两个以上检测模块把从低频到高频范围的频段划分为两个或以上的子频段，用两个或以上的传感器进行检测，从而达到检测频段覆盖范围广，精确度高，且具有体积小巧，集成度高，适用于便携设备，极大拓展功能开发的便易度，适合进行功能拓展等有益技术效果，提高了使用的便易性，降低了开发成本，极大扩展了其应用范围。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims

1.一种电磁波检测装置，其特征在于，包括：

第一频段电磁波检测模块，根据检测到的电磁波的场强，产生第一输出电压；

第二频段电磁波检测模块，根据检测到的电磁波的场强，产生第二输出电压；

比较处理单元，分别与所述第一频段电磁波检测模块、第二频段电磁波检测模块连接以接收所述第一输出电压及第二输出电压进行比较，根据比较结果输出第一输出电压或第二输出电压。

2.根据权利要求1所述的电磁波检测装置，其特征在于，所述比较处理单元包括：

电压比较单元，分别与所述第一频段电磁波检测模块及第二频段电磁波检测模块连接，以接收所述第一输出电压及第二输出电压进行比较，并输出比较结果；

选择单元，分别与所述第一频段电磁波检测模块、第二频段电磁波检测模块及电压比较单元连接，根据所述比较结果，选择输出第一输出电压或第二输出电压。

3.根据权利要求1所述的电磁波检测装置，其特征在于，所述第一频段电磁波检测模块包括：依次连接的天线、电阻衰减器及宽带功率传感器。

4.根据权利要求3所述的电磁波检测装置，其特征在于，所述宽带功率传感器为宽带对数放大器。

5.根据权利要求3所述的电磁波检测装置，其特征在于，所述天线为士字形平面微带天线。

6.根据权利要求3所述的电磁波检测装置，其特征在于，所述天线包括接地孔。

7.根据权利要求5或6所述的电磁波检测装置，其特征在于，所述天线的线宽为1mm至1.1mm。

8.根据权利要求1所述的电磁波检测装置，其特征在于，所述第二频段电磁波检测模块包括：依次连接的线性电压型磁场传感器、第一低通滤波单元、差分放大器、隔直电路单元、整流电路单元及第二低通滤波单元。

9.根据权利要求8所述的电磁波检测装置，其特征在于，所述线性电压型磁场传感器为低噪声线性电压型磁场传感器，其噪声均方差电平低于其灵敏度电平。

10.根据权利要求1所述的电磁波检测装置，其特征在于，还包括：电源模块分别与所述第一频段电磁波检测模块、第二频段电磁波检测模块连接。