CN206876897U - 非线性结点探测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种非线性结点探测器，包括探测主机、探测头和用于显示探测数据的显示操作模块，探测主机包括用于发送接收微波信号的收发单元模块、用于供电及电压处理调节的电源模块、用于模块信号处理分析的数控模块；探测头包括用于发射和接收高频探测信号的天线和用于固定天线的伸缩杆；显示操作模块与所述探测主机通过线缆连接，伸缩杆固定在显示操作模块的上部。本实用新型，改变了传统的探测模式，利用天线、探测头和显示操作模块的原理，发射信号、接收信号，进而分析信号并得到探测结果，大大缩小了探测误报率，提升了收寻效率，适合在多种复杂环境尤其场地安检下使用，能够在实际操作中精确寻找探测目标，实用性强。

Description

非线性结点探测器

技术领域

本实用新型涉及安保探测器材，具体涉及非线性结点探测器。

背景技术

现今社会的环境，各种高科技快速发展，因此高科技犯罪也愈加的严重。通常电子类物体隐藏于物体内部及地下深处，难以判断物体工作状态及物体为何种类型，长期以来对我们造成人力物力的巨大耗损，以及精神上的恐慌及伤害。因此世界各国也都在研制多种安保探测器材，从技术层次上都得到了不同程度的突破，但对目标物体的深度探测还处于缺乏状态。

由此可见，目前的电子类物体存在无法精确检测隐藏深度的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是目前的电子类物体存在无法精确检测隐藏深度的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是提供了一种非线性结点探测器，包括：

探测主机，包括用于发送接收微波信号的收发单元模块、用于供电及电压处理调节的电源模块和用于模块信号处理分析的数控模块；

探测头，包括用于发射和接收高频探测信号的天线和用于固定所述天线的伸缩杆，所述天线与所述探测主机通过线缆连接；

用于显示探测数据的显示操作模块，所述伸缩杆固定在所述显示操作模块的上部。

在另一个优选的实施例中，所述收发单元模块内部包括发射模块和接收模块，所述发射模块包括依次信号连接的产生微波探测信号的锁相环、第一滤波器、放大器、模拟衰减器、初级功率放大器、末级功率放大器、隔离器和第二滤波器；所述接收模块包括依次信号连接的高通滤波器、低噪声放大器、功率分配器、2/3次谐波带通滤波器、混频器、第一带通滤波器、放大器、第二带通滤波器、初级检波器、末级检波器和数控模块。

在另一个优选的实施例中，所述数控模块包括依次信号连接的抗混叠滤波器、A/D转换器、DSP芯片、D/A转换器和低通滤波器。

在另一个优选的实施例中，所述天线设置在天线支座上，所述天线支座包括覆铜板和设置在所述覆铜板上的圆柱体，所述天线包括发射天线和接收天线，所述发射天线和所述接收天线分别以螺旋式缠绕在所述圆柱体上，且所述发射天线的缠绕直径大于所述接收天线的缠绕直径。

在另一个优选的实施例中，所述伸缩杆分三段式伸缩，包括依次套装的三个伸缩管，所述天线设置在最内侧的所述伸缩管上。

在另一个优选的实施例中，所述发射天线和所述接收天线均采用2mm铜丝，所述发射天线的缠绕半径为55mm，螺距为20mm，螺旋圈数为4.5圈，所述接收天线的缠绕半径为25mm，螺距为20mm，螺旋圈数为4.5圈。

本实用新型，改变了传统的探测模式，利用天线、探测头和显示操作模块的原理，发射信号、接收信号，进而分析信号并得到探测结果，结构简单，大大缩小了探测误报率，提升了收寻效率，适合在多种复杂环境下使用，尤其适用于场地安检，能够在实际操作中精确寻找探测目标，实用性强，在工作原理和可操作性上非常适应当今安防形势，可应用于军事侦察、反恐防暴、监狱违禁品搜查、刑侦技侦、搜救搜查、追踪搜索、考试高科技作弊预防、保密会议排查、隐私保护等领域。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的天线的结构示意图；

图3为本实用新型的探测主机的发射信号的原理框图；

图4为本实用新型的探测主机的接收信号的原理框图；

图5为本实用新型的数控模块的原理框图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种非线性结点探测器，改变了传统的探测模式，利用天线、探测头和显示操作模块的原理，发射信号、接收信号，进而分析信号并得到探测结果，结构简单，大大缩小了探测误报率，提升了收寻效率，适合在多种复杂环境下使用，尤其适用于场地安检，能够在实际操作中精确寻找探测目标，实用性强，在工作原理和可操作性上非常适应当今安防形势。下面结合具体实施例和说明书附图对本实用新型予以详细说明。

如图1所示，本实用新型提供的非线性结点探测器包括探测主机10、探测头和显示操作模块30。

探测主机10包括用于发送接收微波信号的收发单元模块、用于整个探测器供电及电压处理调节的电源模块和用于模块信号处理分析的数控模块。探测头包括用于发射和接收高频探测信号的天线20和用于固定天线20的伸缩杆21，天线20与探测主机10通过线缆连接。显示操作模块30用于显示探测数据，伸缩杆21固定在显示操作模块30的上部。

本实用新型用于探测非线性目标的谐波辐射，非线性目标对接收到的基频信号，不但辐射基波分量，同时也辐射谐波分量。

典型的非线性目标包括带有PN结点的电子设备和带有金属结的目标。非线性目标的伏安特性一般为曲线关系，由于PN结点和金属结点伏安特性不同，当受到电磁波照射后，其再辐射信号也相差很大。PN结点再辐射的偶次谐波或组合波信号比奇次强，而金属结点再辐射的奇次谐波或组合波信号比偶次强。这个是本实用新型能识别目标属性的理论基础。

另外本实用新型在后期作业时为现场工作的其他设备做好了屏蔽作用。该设备不仅可以在高频电磁干扰环境下正常工作，还可以在复杂区域、场地、空间及特殊环境下的搜寻工作。

收发单元模块内部包括发射模块和接收模块，发射模块包括依次信号连接的产生微波探测信号的锁相环、第一滤波器、放大器、模拟衰减器、初级功率放大器、末级功率放大器、隔离器和第二滤波器；接收模块包括依次信号连接的高通滤波器、低噪声放大器、功率分配器、2/3次谐波带通滤波器、混频器、第一带通滤波器、放大器、第二带通滤波器、初级检波器、末级检波器和数控模块。其中第一滤波器和第二滤波器均为895MHZ滤波器。

数控模块包括依次信号连接的抗混叠滤波器、A/D转换器、DSP芯片、D/A转换器和低通滤波器。

如图2所示，天线20设置在天线支座上，天线支座包括覆铜板201和设置在覆铜板201上的圆柱体，天线20包括发射天线202和接收天线203，发射天线202和接收天线203分别以螺旋式缠绕在圆柱体上，且发射天线202的缠绕直径大于接收天线203的缠绕直径。

伸缩杆21分三段式伸缩，包括依次套装的三个伸缩管，天线20设置在最内侧的伸缩管上。

发射天线202和接收天线203均采用2mm铜丝，发射天线202的缠绕半径为55mm，螺距为20mm，螺旋圈数为4.5圈，接收天线203的缠绕半径为25mm，螺距为20mm，螺旋圈数为4.5圈。覆铜板201在这里起到了微波反射作用增强探测天线20灵敏度，最后通过射频连接头进行转接。天线辐射是按几何轴波瓣式轨迹发散出去，辐射到目标探测物转化成2次或3次谐波之一，并再次辐射到周围空间，从而被接收天线203接收。

本实用新型的具体实施步骤和方法为：

步骤一，非线性结点探测器在工作中对目标物体的探测距离及深度是该实施的基础，从发射频率着手，选定了895MHZ(最高值为2.685GHZ)，保障探测目标物体与探测仪器之间为可探测距离，同时也可以达到一定的穿透能力；锁相环产生探测信号。

步骤二，如图3所示，发射模块内，探测信号通过第一滤波器进入下一级放大器，经过放大后进入模拟衰减器实现前级衰减，再通过初级功率放大器、末级功率放大器两步放大介入后级功率放大，再送入隔离器和第二滤波器进入天线20。

步骤三，如图4所示，接收模块内，通过天线20接收信号把信号传送给高通滤波器，之后进入低噪声放大器再进入功率分配器，之后信号分为两路，一路对信号进行2次谐波处理，另一路是对信号进行3次谐波处理。这两条信号都采用同种方法，信号经过混频后进入第一带通滤波器，再次经过低噪声放大器放大，然后进入第二带通滤波提取固定带宽的有效信号，之后依次进入初级检波器和末级检波器，最后进入数控模块。

如图5所示，数控模块也是整个系统中的关键，数控模块采用了抗混叠滤波器、A/D转换器(模拟信号转换成数字信号)、DSP芯片(Digital Signal Processing，数字信号处理器)、D/A转换器(将数字信号转换为模拟信号)和低通滤波器，其中采用了抗混叠滤波器特性，在对模拟信号进行离散化采集前，采用抗混叠滤波器滤除干扰信号，保证了采样频率的信号成分，有效信号进入后级处理A/D转换器装换，实现了模拟量与数字量的交互，数字信号DSP芯片进行处理，信号处理完后进入D/A转换器再对信号进行数字量与模拟量的交互，最后通过低通滤波器输出信号。

本实用新型，改变了传统的探测模式，利用天线、探测头和显示操作模块的原理，发射信号、接收信号，进而分析信号并得到探测结果，结构简单，大大缩小了探测误报率，提升了收寻效率，适合在多种复杂环境下使用，尤其适用于场地安检，能够在实际操作中精确寻找探测目标，实用性强，在工作原理和可操作性上非常适应当今安防形势，可应用于军事侦察、反恐防暴、监狱违禁品搜查、刑侦技侦、搜救搜查、追踪搜索、考试高科技作弊预防、保密会议排查、隐私保护等领域。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下作出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.非线性结点探测器，其特征在于，包括：

探测主机，包括用于发送接收微波信号的收发单元模块、用于供电及电压处理调节的电源模块和用于模块信号处理分析的数控模块；

探测头，包括用于发射和接收高频探测信号的天线和用于固定所述天线的伸缩杆，所述天线与所述探测主机通过线缆连接；

用于显示探测数据的显示操作模块，所述伸缩杆固定在所述显示操作模块的上部。

2.如权利要求1所述的非线性结点探测器，其特征在于，所述收发单元模块内部包括发射模块和接收模块，所述发射模块包括依次信号连接的产生微波探测信号的锁相环、第一滤波器、放大器、模拟衰减器、初级功率放大器、末级功率放大器、隔离器和第二滤波器；所述接收模块包括依次信号连接的高通滤波器、低噪声放大器、功率分配器、2/3次谐波带通滤波器、混频器、第一带通滤波器、放大器、第二带通滤波器、初级检波器、末级检波器和数控模块。

3.如权利要求1所述的非线性结点探测器，其特征在于，所述数控模块包括依次信号连接的抗混叠滤波器、A/D转换器、DSP芯片、D/A转换器和低通滤波器。

4.如权利要求1所述的非线性结点探测器，其特征在于，所述天线设置在天线支座上，所述天线支座包括覆铜板和设置在所述覆铜板上的圆柱体，所述天线包括发射天线和接收天线，所述发射天线和所述接收天线分别以螺旋式缠绕在所述圆柱体上，且所述发射天线的缠绕直径大于所述接收天线的缠绕直径。

5.如权利要求1所述的非线性结点探测器，其特征在于，所述伸缩杆分三段式伸缩，包括依次套装的三个伸缩管，所述天线设置在最内侧的所述伸缩管上。

6.如权利要求4所述的非线性结点探测器，其特征在于，所述发射天线和所述接收天线均采用2mm铜丝，所述发射天线的缠绕半径为55mm，螺距为20mm，螺旋圈数为4.5圈，所述接收天线的缠绕半径为25mm，螺距为20mm，螺旋圈数为4.5圈。