CN204142839U - 空间电磁频谱检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空间电磁频谱检测装置，涉及电磁辐射检测领域中的便携式辐射检测仪，包括天线(1)、分路器(2)、检波器(3)、A/D变换器(4)、混频器(5)、本振(6)、滤波器(7)、检波器(8)、A/D变换器(9)、微控制器(10)、显示装置(11)和电源(12)。本实用新型通过增加混频器和本振，实现了对电磁辐射频带的精确判定，对辐射强度的检测精度高，体积小，重量轻，具有较低的功耗和较高的可靠性。

Description

空间电磁频谱检测装置

技术领域

本实用新型涉及电磁辐射检测领域中的一种空间电磁频谱检测装置，特别适用于在体积受限和功耗受限的小型化便携式辐射检测仪中作电磁频谱检测设备。

背景技术

传统的便携式电磁辐射检测设备功能简单，只能检测所处环境总的电磁辐射强度，而不能检测电磁辐射的频段及各频段的辐射强度，限制了对周围电磁环境的认知精度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提供一种小型化的便携式空间电磁频谱检测装置。本实用新型可以精确地判定辐射信号所处的频带，对辐射强度的检测精度高，体积小，重量轻，具有较低的功耗和较高的可靠性。

本实用新型的目的是这样实现的：一种空间电磁频谱检测装置，包括天线1、分路器2、检波器3、A/D变换器4、混频器5、本振6、滤波器7、检波器8、A/D变换器9、微控制器10、显示装置11和电源12。其特征在于：其中天线1的射频接口与分路器2的输入接口连接，分路器2的输出接口1与检波器3的射频输入接口连接，检波器3的检波电压输出接口与A/D变换器4的模拟量输入接口连接，A/D变换器4的数字输出量接口与微控制器10的I/O接口连接，分路器2的输出接口2与混频器5的射频输入接口连接，混频器5的本振输入接口与本振6的射频输出接口连接，混频器5的中频输出接口与滤波器7的信号输入接口连接，滤波器7的信号输出接口与检波器8的射频输入接口连接，检波器8的检波电压输出接口与A/D变换器9的模拟量输入接口连接，A/D变换器9的数字输出量接口与微控制器10的I/O接口连接，微控制器10的I/O接口与显示装置11的数据接口连接，微控制器10的监控接口C端与本振6的监控接口C端连接，电源12输出电压V端分别与各部件相应的输入电压V端连接。

作为本实用新型的一种改进，上述检波器3的和混频器5的射频输入接口信号既可以由天线1和分路器2提供，也可以由两个独立的天线提供。

作为本实用新型的另一种改进，上述检波器3、混频器5和检波器8既可以是有源的，也可以是无源的。

本实用新型相比背景技术具有如下优点：

1.本实用新型增加了混频器和本振，通过微控制器控制本振频率的变化，当检波器检测出辐射信号时，可以精确地判定信号所处的频带；而且检波器在一个固定频带内进行检波，对辐射强度的检测精度高。

2.本实用新型采用了高集成度的电路器件，所有部件集成于一块印制电路板上，集成度高，因此体积小，重量轻，具有较低的功耗和较高的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型实施例的电原理方框图。

具体实施方式

参照图1，本实用新型由天线1、分路器2、检波器3、A/D变换器4、混频器5、本振6、滤波器7、检波器8、A/D变换器9、微控制器10、显示装置11和电源12组成，图1是本实用新型的电原理方框图，实施例按图1连接线路。

天线1的作用是接收空间辐射的电磁波信号，并通过射频接口传输至分路器2。本实施例中，天线1采用印制板上印刷微带天线的形式实现。

分路器2的作用是接收天线1输出的射频信号，并分为两路，分别输出给检波器3和混频器5。本实施例中，分路器2采用印制板上印刷微带电路的形式实现。

检波器3的作用是对分路器2输出的空间电磁辐射信号进行检波，并输出检波电压信号给A/D变换器4。

A/D变换器4的作用是对检波器3输出的检波电压信号进行A/D变换，并输出代表电磁辐射强度的数字信息给微控制器10。

混频器5的作用是将分路器2输出的空间电磁辐射信号和本振6输出的本振信号进行混频，并输出中频信号给滤波器7。

本振6的作用是输出本振信号给混频器5。

滤波器7的作用是对混频器5输出的中频信号进行滤波，滤除不需要的频率分量，并将滤波后的信号输出给检波器8。

检波器8的作用是对滤波器7输出的滤波后的中频信号进行检波，并输出检波电压信号给A/D变换器9。

A/D变换器9的作用是对检波器8输出的检波电压信号进行A/D变换，并输出代表指定频段电磁辐射强度的数字信息给微控制器10。

微控制器10的作用是控制本振6的输出频率，接收A/D变换器4和A/D变换器9输出的数字信息，通过一定算法，得到周围环境的电磁频谱信息，并转换为显示装置11可以识别的数据格式进行输出。

显示装置11的作用是接收微控制器10输出的显示信息，转换为图像或文字形式后以适当格式进行显示，必要时还可进行声光告警。

电源12的作用是为实施例内其它部件提供合适的供电电压和电流。

本实用新型工作原理如下：

天线1接收空间辐射的电磁波信号，并通过射频接口传输至分路器2。分路器2将信号分为两路，分别输出给检波器3和混频器5。检波器3对接收到的宽频带信号进行检波，并将检波电压通过A/D变换器4进行A/D变换后输出给微控制器10，由微控制器10对接收信号电平进行判断。若接收信号电平小于规定阈值，则认为空间电磁环境正常，没有电磁辐射危险。若若接收信号电平大于规定阈值，则由微控制器10控制本振6输出某一射频信号作为混频器5的本振信号，混频器5利用本振信号对分路器2输出的接收信号进行变频，经滤波器7滤波后，得到表征空间电磁辐射信号中的某一频段频谱的窄带中频信号，由检波器8对其进行检波，并将检波电压通过A/D变换器9进行A/D变换后输出给微控制器10，由微控制器10对该频段的辐射电平进行记录。之后微控制器10控制本振6，改变其输出频点，继续上述过程，则可得到另一频段的辐射电平。该过程迭代若干次，则可获得整个要测量的频带内的辐射电平分布情况。微控制器10将电磁环境信息转换为显示装置11可以识别的数据格式后输出给显示装置11，显示装置11以图像或文字形式进行显示，必要时还可进行声光告警。

Claims (3)

1.一种空间电磁频谱检测装置，包括天线(1)、分路器(2)、检波器(3)、A/D变换器(4)、混频器(5)、本振(6)、滤波器(7)、检波器(8)、A/D变换器(9)、微控制器(10)、显示装置(11)和电源(12)，其特征在于：天线(1)的射频接口与分路器(2)的输入接口连接，分路器(2)的一个输出接口与检波器(3)的射频输入接口连接，检波器(3)的检波电压输出接口与A/D变换器(4)的模拟量输入接口连接，A/D变换器(4)的数字输出量接口与微控制器(10)的I/O接口连接，分路器(2)的另一个输出接口与混频器(5)的射频输入接口连接，混频器(5)的本振输入接口与本振(6)的射频输出接口连接，混频器(5)的中频输出接口与滤波器(7)的信号输入接口连接，滤波器(7)的信号输出接口与检波器(8)的射频输入接口连接，检波器(8)的检波电压输出接口与A/D变换器(9)的模拟量输入接口连接，A/D变换器(9)的数字输出量接口与微控制器(10)的I/O接口连接，微控制器(10)的I/O接口与显示装置(11)的数据接口连接，微控制器(10)的监控接口C端与本振(6)的监控接口C端连接，电源(12)输出电压端口分别与各部件相应的输入电压端口连接。

2.按照权利要求1的空间电磁频谱检测装置，其特征在于：所述检波器(3)的射频输入接口信号和混频器(5)的射频输入接口信号由天线(1)和分路器(2)提供，或是由两个独立的天线提供。

3.按照权利要求1的空间电磁频谱检测装置，其特征在于：所述检波器(3)、混频器(5)和检波器(8)是有源器件或是无源器件。