CN203250023U - 一种基于s波段的非线性结点探测器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种探测器，具体涉及一种基于S波段的非线性结点探测器，属于电子设备探测技术领域。包括发射模块、非线性结、接收模块和信号处理端，其中，所述发射模块上设有发射通道1和发射通道2；所述接收模块上设有接收天线、接收通道1和接收通道2；双发双收的工作方式下的探测器采用两路发射，使得非线性目标再辐射的组合波功率得到了很大的提高，提高了非线性结点探测器的探测距离；接收到的是两个频率的组合波，不再是单纯的再辐射谐波分量，这种方法能够消除由功率放大器的谐波所产生的干扰；通过比较两路不同的信号，判断目标的属性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种探测器，具体涉及一种基于S波段的非线性结点探测器，属于电子设备探测技术领域。
背景技术
近年来，全球恐怖主义势力猖獗，国家及政府对公共安全保护相当重视，公民对个人隐私的保护观念也日益增强。因此，需要我们将更多的精力放在安全设备及系统的研发之上。
随着电子技术、信号处理技术及芯片技术的迅速发展，以及对非线性结谐波再辐射特性的认识研究不断深入，雷达探测技术在军、民中被广泛运用。其中，一种叫做非线性结探测装置被很多专家研究并开发。它属于谐波雷达的一种，用于探测金属或手机、窃听器、遥控炸弹等电子设备。含有的非线性结点的金属或电子设备受到非线性结点探测器发射的强电磁波照射时会产生一系列的谐波。在现有技术系统中，非线性结探测装置发射的照射信号的功率水平是由操作者手工决定的，通常它的探测范围可以随着照射信号的变化而变化。反射的谐波主要频率通常是发射信号频率的2-3倍（二次和三次谐波），通常情况下，电子设备中的半导体结主要会返回二次谐波，不同金属的结会返回更高次的三次谐波或非常相似的二次和三次谐波，但是占主导地位的是三次谐波。探测器的接收器接收谐波并对信号进行分析后，对存在于可测范围内的非线性结目标进行报警。
国产的探测器在L波段最为常见，对外形较大的目标定位较准，随着MMIC和HMIC的高速发展，具有录音和摄像功能的微型电子产品层出不穷，这为保密工作带来了隐患，这就要求探测器探测目标小型化。另一方面，随着高频器件的出现，频率的选择也逐渐由L波段向S波段甚至C波段的发展，促使谐波雷达变得更小。现在国内市场对非线性结点探测器需求很大，但很多公司都是代理销售国外的产品，价格比较昂贵。文献1（Analog Coherent Detection in Application to High-Sensit4ity Nonlinear Junction Detectors）对在存在噪声情况下的信号接收从理论上进行了分析，提出了两种设计非线性结点探测 器的方法，给出了已有探测器的原始图，并对信号接收能力进行了实验测量。文献2（Narrow-Band Band-Pass Filter for Application in High Select4ity Rece4er of Nonlinear Junction Detector）设计了一个窄带过滤器以保证接收端的高灵敏性，实现了对接收到的接近于二次谐波干扰信号的高拒绝性。
此外，随着无线通信技术的飞速发展，对非线性结点探测器也提出了迫切的升级改进要求，主要是对发射频率和工作方式的改进，最终目的是提高非线性结点探测器的探测性能，降低虚警率。因此，发展国产S波段非线性结点探测器技术，具有非常重要的意义。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种基于S波段的非线性结点探测器，可以增大非线性目标的散射面积，增加探测距离，降低虚警率。
为解决上述技术问题，本实用新型的一种基于S波段的非线性结点探测器，包括发射模块、非线性结、接收模块和信号处理终端，其中，所述发射模块上设有发射通道1和发射通道2；所述接收模块上设有接收天线、接收通道1和接收通道2；
所述发射通道1主要由信号发生源1、功率放大器1、带通滤波器1和发射天线1组成；
所述发射通道2主要由信号发生源2、功率放大器2、带通滤波器2和发射天线2组成；
所述接收通道1主要由带通滤波器3和功率放大器3组成；
所述接收通道2主要由带通滤波器4和功率放大器4组成；
其连接关系在于：所述信号发生源1用于发射扫描信号1，并将扫描信号1传送至功率放大器1；
所述功率放大器1用于接收信号发生源1的扫描信号1，并将扫描信号1放大后传送至带通滤波器1；
所述带通滤波器1用于接收功率放大器1的放大后的扫描信号1，去除放大扫描信号1的高频干扰，并将去除高频干扰的放大扫描信号1传送至发射天线1；
发射天线1用于接收带通滤波器1的去除高频干扰的放大扫描信号1，并将信号发射至非线性结；
所述信号发生源2用于发射扫描信号2，并将扫描信号2传送至功率放大器2；
所述功率放大器2用于接收信号发生源2的扫描信号2，并将扫描信号2放大后传送至带通滤波器2；
所述带通滤波器2用于接收功率放大器2的放大后的扫描信号2，去除放大扫描信号2的高频干扰，并将去除高频干扰的放大扫描信号2传送至发射天线2；
发射天线2用于接收带通滤波器2的去除高频干扰的放大扫描信号2，并将信号发射至非线性结；
所述非线性结对发射通道1和发射通道2的信号进行再辐射形成二次组合波和三次组合波；
所述接收天线用于接收非线性结再辐射的二次组合波和三次组合波；
带通滤波器3与接收天线相连接，接收接收天线再辐射的二次组合波，对再辐射的二次组合波进行过滤后传递至功率放大器3；
功率放大器3接收带通滤波器3的信号，将带通滤波器3的信号进行低噪声放大处理；
带通滤波器4与接收天线相连接，接收接收天线再辐射的三次组合波，对再辐射的三次组合波进行过滤后传递至功率放大器4；
功率放大器4接收带通滤波器4的信号，将带通滤波器3的信号进行低噪声放大处理；
信号处理终端，与功率放大器3和功率放大器4相连接，判断功率放大器3和功率放大器4的信号是由金属或电子设备发出。
还包括发射模块壳体，所述发射模块装在发射模块壳体内。
所述发射模块壳体的长为92mm，宽为45mm。
还包括接收模块壳体，所述接收模块装在接收模块壳体内。
所述接收模块壳体的长为70mm，宽为30mm。
还包括一个时钟模块，系统采用统一的时钟，时钟泄露信号不影响发射或接收。
有益效果：本实用新型采用的发射频率为高频S波段微波，有效地减低了外界电磁波的干扰，同时增加了电子目标的散射面积，提高了探测器的分辨力。
双发双收的工作方式下的探测器采用两路发射，使得非线性目标再辐射的 组合波功率得到了很大的提高，提高了非线性结点探测器的探测距离；接收到的是两个频率的组合波，不再是单纯的再辐射谐波分量，这种方法能够消除由功率放大器的谐波所产生的干扰；通过比较两路不同的信号，判断目标的属性。
附图说明
图1为本实用新型的流程图。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。
如图1所示，本实用新型提供的技术方案是一种基于S波段的非线性结点探测器，包括发射模块、非线性结、接收模块和信号处理终端，其中，所述发射模块上设有发射通道1和发射通道2；所述接收模块上设有接收天线、接收通道1和接收通道2；
所述发射通道1主要由信号发生源1、功率放大器1、带通滤波器1和发射天线1组成；
所述发射通道2主要由信号发生源2、功率放大器2、带通滤波器2和发射天线2组成；
所述接收通道1主要由带通滤波器3和功率放大器3组成；
所述接收通道2主要由带通滤波器4和功率放大器4组成；
其连接关系在于：所述信号发生源1，采用锁相环频率合成技术，用于发射扫描信号1，并将扫描信号1传送至功率放大器1；
所述功率放大器1用于接收信号发生源1的扫描信号1，并将扫描信号1放大后传送至带通滤波器1；
所述带通滤波器1用于接收功率放大器1的放大后的扫描信号1，去除放大扫描信号1的高频干扰，并将去除高频干扰的放大扫描信号1传送至发射天线1；
发射天线1用于接收带通滤波器1的去除高频干扰的放大扫描信号1，并将3.35GHz信号发射至非线性结；
所述信号发生源2，采用锁相环频率合成技术，用于发射扫描信号2，并将扫描信号2传送至功率放大器2；
所述功率放大器2用于接收信号发生源2的扫描信号2，并将扫描信号2放 大后传送至带通滤波器2；
所述带通滤波器2用于接收功率放大器2的放大后的扫描信号2，去除放大扫描信号2的高频干扰，并将去除高频干扰的放大扫描信号2传送至发射天线2；
发射天线2用于接收带通滤波器2的去除高频干扰的放大扫描信号2，并将3.5GHz的信号发射至非线性结；
所述非线性结对发射通道1和发射通道2的信号进行再辐射形成二次组合波和三次组合波；
所述接收天线用于接收非线性结再辐射的二次组合波和三次组合波；
带通滤波器3与接收天线相连接，接收接收天线再辐射的二次组合波，对再辐射的二次组合波进行过滤后传递至功率放大器3；
功率放大器3接收带通滤波器3的信号，将带通滤波器3的信号进行低噪声放大处理；
带通滤波器4与接收天线相连接，接收接收天线再辐射的三次组合波，对再辐射的三次组合波进行过滤后传递至功率放大器4；
功率放大器4接收带通滤波器4的信号，将带通滤波器3的信号进行低噪声放大处理；
信号处理终端，与功率放大器3和功率放大器4相连接，判断功率放大器3和功率放大器4的信号是由金属或电子设备发出。
还包括发射模块壳体，所述发射模块装在发射模块壳体内。
所述发射模块壳体的长为92mm，宽为45mm。
还包括接收模块壳体，所述接收模块装在接收模块壳体内。
所述接收模块壳体的长为70mm，宽为30mm。
还包括一个时钟模块，系统采用统一的时钟，时钟泄露信号不影响发射或接收。
本实用新型提出一种基于S波段的非线性结点探测器，用于探测含有非线性结的电子设备。S波段非线性结点探测器的原理是运用谐波再辐射特性，非线性结在收到基波辐射时，能够产生较强的二次谐波，而金属产生则是较强的三次谐波。具体来说，通过探测器的发射端向目标区域或目标物体发出S波段的高频基波（2.5-3.6GHZ），由接收端捕获来自目标物体所产生的二次谐波（7-7.5GHZ）和三次谐波（10-10.6GHZ），经由信号处理模块对谐波信号进行分析和处 理后，给出基波发射前后的谐波变化规律，从而能够有效的识别出带有非线性结的电子设备。
本实用新型提供探测器的工作温度：0℃～40℃。
本探测器的工作方式为双发双收。探测器发射两个不同的基波f1和f2，然后同时接收非线性目标再辐射的f1+f2和2f1+f2。其中f1+f2为二次组合波，2f1+f2为三次组合波。非线性目标的组合波和再辐射的谐波具有相同的规律，即半导体目标的二次组合波明显大于三次组合波，金属结目标则相反。
综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于S波段的非线性结点探测器，其特征在于：包括发射模块、非线性结、接收模块和信号处理终端，其中，所述发射模块上设有发射通道1和发射通道2；所述接收模块上设有接收天线、接收通道1和接收通道2；
所述发射通道1主要由信号发生源1、功率放大器1、带通滤波器1和发射天线1组成；
所述发射通道2主要由信号发生源2、功率放大器2、带通滤波器2和发射天线2组成；
所述接收通道1主要由带通滤波器3和功率放大器3组成；
所述接收通道2主要由带通滤波器4和功率放大器4组成；
其连接关系在于：所述信号发生源1用于发射扫描信号1，并将扫描信号1传送至功率放大器1；
所述功率放大器1用于接收信号发生源1的扫描信号1，并将扫描信号1放大后传送至带通滤波器1；
所述带通滤波器1用于接收功率放大器1的放大后的扫描信号1，去除放大扫描信号1的高频干扰，并将去除高频干扰的放大扫描信号1传送至发射天线1；
发射天线1用于接收带通滤波器1的去除高频干扰的放大扫描信号1，并将信号发射至非线性结；
所述信号发生源2用于发射扫描信号2，并将扫描信号2传送至功率放大器2；
所述功率放大器2用于接收信号发生源2的扫描信号2，并将扫描信号2放大后传送至带通滤波器2；
所述带通滤波器2用于接收功率放大器2的放大后的扫描信号2，去除放大扫描信号2的高频干扰，并将去除高频干扰的放大扫描信号2传送至发射天线2；
发射天线2用于接收带通滤波器2的去除高频干扰的放大扫描信号2，并将信号发射至非线性结；
所述非线性结对发射通道1和发射通道2的信号进行再辐射形成二次组合波和三次组合波；
所述接收天线用于接收非线性结再辐射的二次组合波和三次组合波；
带通滤波器3与接收天线相连接，接收接收天线再辐射的二次组合波，对再辐射的二次组合波进行过滤后传递至功率放大器3；
功率放大器3接收带通滤波器3的信号，将带通滤波器3的信号进行低噪声放大处理；
带通滤波器4与接收天线相连接，接收接收天线再辐射的三次组合波，对再辐射的三次组合波进行过滤后传递至功率放大器4；
功率放大器4接收带通滤波器4的信号，将带通滤波器3的信号进行低噪声放大处理；
信号处理终端，与功率放大器3和功率放大器4相连接，判断功率放大器3和功率放大器4的信号是由金属或电子设备发出。
2.根据权利要求1所述的一种基于S波段的非线性结点探测器，其特征在于：还包括发射模块壳体，所述发射模块装在发射模块壳体内。
3.根据权利要求2所述的一种基于S波段的非线性结点探测器，其特征在于：所述发射模块壳体的长为92mm，宽为45mm。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种基于S波段的非线性结点探测器，其特征在于：还包括接收模块壳体，所述接收模块装在接收模块壳体内。
5.根据权利要求4所述的一种基于S波段的非线性结点探测器，其特征在于：所述接收模块壳体的长为70mm，宽为30mm。
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| CN 201320117797 CN203250023U (zh) | 2013-03-15 | 2013-03-15 | 一种基于s波段的非线性结点探测器 |
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