CN214539813U - 一种便携式电磁泄漏检测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式电磁泄漏检测器，包括对电路的工作状态进行控制处理的控制器、电源处理单元、接收单元和本振单元；所述接收单元包括0.3~18GHz输入端口；所述0.3~18GHz输入端口通信连接有前级低噪声放大分路模块；所述前级低噪声放大分路模块输出端电连接由型号为HMC641ALC4芯片构成的SP4T射频宽带开关，所述SP4T射频宽带开关输出连接0.3~1GHz频段接受通道、1~4.6GHz频段接受通道、4.6~8.5GHz频段接受通道和8.5~18GHz频段接受通道；本实用新型的便携式电磁泄漏检测器，针对电磁衰减器的常态化检测需求，开展便携式微波频段电磁衰减器的技术研究，突破低剖面天线、高灵敏度大动态范围接收机、电磁衰减器高集成度等关键技术，为军用电磁衰减器的超宽频带快速检测提供技术支撑。

Description

一种便携式电磁泄漏检测器

技术领域

本实用新型涉及一种电磁泄漏检测器，具体涉及一种便携式电磁泄漏检测器，属于电磁泄漏检测器技术领域。

背景技术

对于电磁屏蔽室、电磁屏蔽方舱、电磁屏蔽机柜来说，防电磁泄漏具有两个方面的内涵：一是防外界电磁信号侵入，如果屏蔽体屏蔽效能降低，对于在屏蔽体内工作的敏感电子设备来说，外界电磁信号侵入将造成内部敏感电子设备工作效能下降；对于屏蔽体内储存的磁介质电子信息载体来说，外界强电磁信号侵入将造成磁介质电子信息载体丢失；二是防内部电磁信号泄漏，如果屏蔽体屏蔽效能降低，对于在屏蔽体内工作的敏感电子设备来说，其涉密参数和信息(如：工作频率、调制方式、信源数据等)将易于被外部侦收获取；针对不同电磁屏蔽体的生产与使用过程来说，电磁泄漏检测或屏蔽效能检测设备的要求具有明显的差异，主要表现在：(1)在生产过程中，要求按照相关标准对电磁屏蔽效能进行全频段测量。(2)在使用过程中，要求对电磁屏蔽效能保持情况进行常态化监测，不需要进行全频段测量，只需要对部分频段或频点进行测量。由于电磁屏蔽室、电磁屏蔽方舱、电磁屏蔽机柜是确保电子信息系统和电子信息载体安全的重要保障；电磁屏蔽门和窗是所有电磁屏蔽体实现内、外电磁能量隔离的最薄弱部位；长期使用后，电磁屏蔽门的密封条由于灰尘、氧化、弹簧片松弛等因素会造成整个电磁衰减器下降，电磁屏蔽波导窗也会由于氧化和边角开裂等造成整个电磁衰减器下降。便携式电磁屏蔽效能检测仪和电磁衰减器是使用单位对电磁屏蔽体的屏蔽效能实现常态化检测，必要时进行针对性维护或维修，确保电子信息系统和电子信息载体安全的重要手段；便携式电磁屏蔽效能检测仪和电磁衰减器满足不同用户、不同电磁屏蔽体的屏蔽效能常态化检测需求，具有小巧便携、操作简便、快速直观和性价比高的特点，符合GJB6785-2009(军用电子设备方舱评比效能测试方法)、GJB5792-2006(军用涉密信息系统电磁屏蔽等级划分方法和测量方法)、GB/T12190-2006(高性能屏蔽室屏蔽效能的测量方法)、 GJB6190-2008(电磁屏蔽材料屏蔽效能测量方法)、BMB19-2006(电磁泄漏发射屏蔽机柜技术要求和测试方法)等系列标准；现有技术中，国内电磁衰减器对于微波频段电磁衰减器产品各自存在着体积较大、或重量偏重、或动态范围较小(最大为53dB)、或灵敏度偏低(最高为-70dBm)、或电磁容量小的问题，难以满足绝大部分用户的要求；此外，在微波频段使用的电磁检测仪或屏蔽效能检测仪一般不带内置天线和检测数据显示屏，不满足广大用户的非专业人员使用要求。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提出了一种便携式电磁泄漏检测器，针对电磁衰减器的常态化检测需求，开展便携式微波频段电磁衰减器的技术研究，突破低剖面天线、高灵敏度大动态范围接收机、电磁衰减器高集成度等关键技术，为军用电磁衰减器的超宽频带快速检测提供技术支撑。

本实用新型的便携式电磁泄漏检测器，包括超宽带接收机，通过天线把电磁屏蔽体泄漏出来的300MHz-18GHz泄漏信号接收，并通过超宽带接收机把 300MHz-18GHz泄漏信号下变频到300MHz-1GHz的低频信号，以信号频率幅度与电压的形式，计算出电磁衰减器，能够满足电磁衰减器的常态化检测需求，超宽带接收机由接收单元、本振单元、控制单元和电源处理单元等组成，接收单元包含低噪声放大器、混频器和滤波器等组成；低噪声放大器主要应用于接收单元前段，实现接收单元的输入信号的低噪声，用于实现接收信号的高灵敏度；本振单元主要是为通道变频提供本振激励信号，实现技术要求所需的中频信号；控制单元主要对电路的工作状态进行控制处理，实现所需的控制协议；电源处理单元主要产生各个单元所需的电压，并在一定形式上实现电源管理；其主要技术指标包括输入信号特性频率范围：300MHz～18GHz；最大输入功率：-25dBm；动态范围：≥60dB；接收机灵敏度：≥-85dBm；端口驻波：≥1.5：1；其输出信号特性包括第一输出方式；频率范围：300MHz～ 1GHz；通道增益：≥25dB；带内波动：≤±2.5dB；噪声系数：≤7dB；杂散抑制：≤-60dBc；谐波抑制：≤-40dBc；端口驻波：≤1.5：1；第二输出方式输出电压：动态范围内电压呈现线性变化；其本振信号特性包括频率准确度：±3*10^-7；频率稳定度：±3*10^-7；相位噪声：≤-85dBc/Hz@1KHz；≤ -90dBc/Hz@10KHz；≤-100dBc/Hz@100KHz；

由于输入信号特性频率范围属于超宽带范围，其不利于对谐波和镜频的抑制，因此分为四个频率段：其包括300MHz～1GHz，直接开关合路后输出； 1GHz-4.6GHz，通过两次混频合路后输出；4GHz-8.5GHz，通过两次混频合路后输出；8.5GHz-18GHz，通过两次混频合路后输出；

本申请其超宽带接收机具体结构如下：

包括对电路的工作状态进行控制处理的控制器，

及与控制器电连接，输出各个单元所需的电压的电源处理单元；

及与控制器电连接，用于接收电磁信号的接收单元；

及与控制器电连接，为通道变频提供本振激励信号，实现通道要求所需中频信号的本振单元；

所述接收单元包括0.3～18GHz输入端口；所述0.3～18GHz输入端口连接到由型号为HMC1049LP5E芯片构成的前级低噪声放大分路模块输入端；所述前级低噪声放大分路模块输出端电连接由型号为HMC641ALC4芯片构成的SP4T 射频宽带开关，输入信号300MHz～18GHz，进入接收单元先过前级低噪声放大分路模块，再过SP4T射频宽带开关，分为从低到高四个频段通道，每个频段通道都以放大器为前级，可以保证整个接收单元最完善的噪声系数指标；所述SP4T射频宽带开关输出连接0.3～1GHz频段接受通道、1～4.6GHz频段接受通道、4.6～8.5GHz频段接受通道和8.5～18GHz频段接受通道；所述0.3～1GHz 频段接受通道、1～4.6GHz频段接受通道、4.6～8.5GHz频段接受通道和 8.5～18GHz频段接受通道输出端接入末级合路单元；

所述0.3～1GHz频段接受通道直接通过开关合路后输出；所述1～4.6GHz 频段接受通道、4.6～8.5GHz频段接受通道和8.5～18GHz频段接受通道均通过两次混频合路后输出。

其中，所述电源处理单元包括12V锂电池电源，及与12V锂电池电源电连接，且由LM27342芯片构成的多个前级DC-DC模块；一所述前级DC-DC模块其输出电压为7.0V，且与前级低噪声放大分路模块供电端电连接；剩余所述前级DC-DC模块电连接多个由ADM7150-5.0芯片构成的中间DC-DC模块；一所述中间DC-DC模块直接电连接控制器电源端；一所述中间DC-DC模块通过反相器电连接高频负电电源端；剩余所述中间DC-DC模块分别电连接由ADM7150-3.3芯片构成的多个后级DC-DC模块；所述后级DC-DC模块分别电连接0.3～1GHz频段接受通道、1～4.6GHz频段接受通道、4.6～8.5GHz频段接受通道和8.5～18GHz频段接受通道。

进一步地，所述电源处理单元包括12V锂电池电源，及与12V锂电池电源电连接，且由LM27342芯片构成的多个前级DC-DC模块；一所述前级DC-DC 模块其输出电压为7.0V，且与前级低噪声放大分路模块供电端电连接；剩余所述前级DC-DC模块电连接多个由ADM7150-5.0芯片构成的中间DC-DC模块；一所述中间DC-DC模块直接电连接控制器电源端；一所述中间DC-DC模块通过反相器电连接高频负电电源端；剩余所述中间DC-DC模块分别电连接由 ADM7150-3.3芯片构成的多个所述后级DC-DC模块；所述后级DC-DC模块分别电连接0.3～1GHz频段接受通道、1～4.6GHz频段接受通道、4.6～8.5GHz频段接受通道和8.5～18GHz频段接受通道。

进一步地，所述0.3～1GHz频段接受通道包括与SP4T射频宽带开关通信连接，且由GVA-63+芯片模组构成的放大器，所述放大器输出端分别连接 300MHz～550MHz通道和550MHz-1GHz通道；所述300MHz～550MHz通道和 550MHz-1GHz通道分别由带宽为300-550MHz和带宽为550-1000MHz两第一LC 滤波器输出；

所述1～4.6GHz频段接受通道包括与SP4T射频宽带开关通信连接，由型号为ADE-42MH+构成的第一级混频器，第一级混频器输出端通过开关连接到及由SIM-83LN+构成的第二级混频器；其第一级混频器输入通过LC滤波器构成 LPF1950和LC滤波器构成LPF1000，其第二级混频器输入用腔体滤波器构成 BPF3900，及通过腔体滤波器构成BPF5000；

所述4.6～8.5GHz频段接受通道包括与SP4T射频宽带开关通信连接，由型号为MAC-12G+构成的第一级混频器，第一级混频器输出端通过开关连接到及由ADE-42MH+构成的第二级混频器；其第一级混频器输入通过腔体滤波器构成LPF6700；和腔体滤波器构成LPF8900，其第二级混频器输入用腔体滤波器构成，及通过腔体滤波器构成BPF2700；

所述8.5～18GHz频段接受通道包括与SP4T射频宽带开关通信连接，由型号为HMC773LC3构成的第一级混频器，第一级混频器输出端通过开关连接到及由SIM-83LN+构成的第二级混频器；其第一级混频器输入通过微带线滤波器构成LPF13500和微带线滤波器构成LPF18000，其第二级混频器输入用腔体滤波器构成，及通过腔体滤波器构成BPF4500；

进一步地，所述本振单元包括给1～4.6GHz频段接受通道其一次混频提供本振激励信号，且频率1.45GHz-2.8GHz，步进1MHz的LO1单元，及给1～4.6GHz 频段接受通道其二次混频提供本振激励信号，且频率1.75GHz-4GHz，步进1MHz 的LO2单元，及给4.6～8.5GHz频段接受通道其一次混频提供本振激励信号，且频率7.3GHz-11.2GHz，步进1MHz的LO3单元，及给4.6～8.5GHz频段接受通道其二次混频提供本振激励信号，且点频率3.3GHz的LO4单元，及给8.5～18GHz频段接受通道其一次混频提供本振激励信号，且频率 4GHz-13.5GHz，步进1MHz的LO5单元，及给8.5～18GHz频段接受通道其二次混频提供本振激励信号，且点频率3.9GHz的LO6单元。

与现有技术相比较，本实用新型的便携式电磁泄漏检测器，针对电磁衰减器的常态化检测需求，开展便携式微波频段电磁衰减器的技术研究，突破低剖面天线、高灵敏度大动态范围接收机、电磁衰减器高集成度等关键技术，为军用电磁衰减器的超宽频带快速检测提供技术支撑。

附图说明

图1是本实用新型的微带天线测试结果示意图。

图2是本实用新型的实施例1整体结构示意图。

图3是本实用新型的超宽带接收机正面结构示意图。

图4是本实用新型的超宽带接收机背面结构示意图。

图5是本实用新型的0.3GHz-1GHz接收通道结构示意图。

图6是本实用新型的电源处理模块结构示意图。

图7是本实用新型的本振源的原理框图

图8是本实用新型的构成LO3和LO5宽带源的ADF5355芯片内部结构图。

图9是本实用新型的构成LO1、LO2、LO4与LO6的经典电路结构图。

图10是本实用新型的1GHz-4.6GHz接收通道第一次混频结果示意图。

图11是本实用新型的1GHz-4.6GHz接收通道第一次混频结果示意图。

图12是本实用新型的1GHz-4.6GHz接收通道第二次混频组合干扰分析结果示意图。

图13是本实用新型的1GHz-4.6GHz接收通道第二次混频组合干扰分析结果示意图。

图14是本实用新型的4.6GHz-8.5GHz接收通道第一次混频结果示意图。

图15是本实用新型的4.6GHz-8.5GHz接收通道第一次混频结果示意图。

图16是本实用新型的4.6GHz-8.5GHz接收通道第二次混频组合干扰分析结果示意图。

图17是本实用新型的8.5GHz-18GHz接收通道第一次混频结果示意图。

图18是本实用新型的8.5GHz-18GHz接收通道第一次混频结果示意图。

图19是本实用新型的8.5GHz-18GHz接收通道第二次混频组合干扰分析结果示意图。

具体实施方式

实施例1：

如图1至图4的便携式电磁泄漏检测器，包括超宽带接收机，通过天线把电磁屏蔽体泄漏出来的300MHz-18GHz泄漏信号接收，并通过超宽带接收机把300MHz-18GHz泄漏信号下变频到300MHz-1GHz的低频信号，以信号频率幅度与电压的形式，计算出电磁衰减器，能够满足电磁衰减器的常态化检测需求，本申请由于需要采用超宽带低剖面天线设计，微带天线是实现便携式使用要求的唯一选择；相对于其他形式的天线来说，微带天线工作频带为 300MHz～18GHz，倍频程达到60倍；因此，需要预先完成超宽带低剖面天线设计，在常用微带天线结构设计方案基础上，综合采用阻抗加载、异型微带巴伦和叠层微带匹配等设计方法，探索基于微带线的超宽带低剖面天线设计方案；采用HFSS仿真软件，获取天线主要设计参数对天线性能指标的影响规律，综合确定优化天线设计参数；在确定的优化天线设计参数基础上，进行天线设计参数容错特性分析，提高天线加工和组装公差确定依据；设计天线加工和组装方案，设计工艺设计天线工装组件，研制出基于微带线的超宽带低剖面天线试验样机；在电波暗室完成测试，验证天线性能指标是否满足设计要求，最后获得微带天线；对于超宽带接收机由接收单元、本振单元、控制单元和电源处理单元等组成，接收单元包含低噪声放大器、混频器和滤波器等组成；低噪声放大器主要应用于接收单元前段，实现接收单元的输入信号的低噪声，用于实现接收信号的高灵敏度；本振单元主要是为通道变频提供本振激励信号，实现技术要求所需的中频信号；控制单元主要对电路的工作状态进行控制处理，实现所需的控制协议；电源处理单元主要产生各个单元所需的电压，并在一定形式上实现电源管理；其主要技术指标包括输入信号特性频率范围：300MHz～18GHz；最大输入功率：-25dBm；动态范围：≥60dB；接收机灵敏度：≥-85dBm；端口驻波：≥1.5：1；其输出信号特性包括第一输出方式；频率范围：300MHz～1GHz；通道增益：≥25dB；带内波动：≤±2.5dB；噪声系数：≤7dB；杂散抑制：≤-60dBc；谐波抑制：≤-40dBc；端口驻波：≤1.5：1；第二输出方式输出电压：动态范围内电压呈现线性变化；其本振信号特性包括频率准确度：±3*10^-7；频率稳定度：±3*10^-7；相位噪声：≤-85dBc/Hz@1KHz；≤-90dBc/Hz@10KHz；≤-100dBc/Hz@100KHz；

由于输入信号特性频率范围属于超宽带范围，其不利于对谐波和镜频的抑制，因此分为四个频率段：其包括300MHz～1GHz，直接开关合路后输出； 1GHz-4.6GHz，通过两次混频合路后输出；4GHz-8.5GHz，通过两次混频合路后输出；8.5GHz-18GHz，通过两次混频合路后输出；

本申请其超宽带接收机具体结构如下：

包括对电路的工作状态进行控制处理的控制器，

及与控制器电连接，输出各个单元所需的电压的电源处理单元；

及与控制器电连接，用于接收电磁信号的接收单元；

及与控制器电连接，为通道变频提供本振激励信号，实现通道要求所需中频信号的本振单元；

所述接收单元包括0.3～18GHz输入端口；所述0.3～18GHz输入端口连接到由型号为HMC1049LP5E芯片构成的前级低噪声放大分路模块输入端；所述前级低噪声放大分路模块输出端电连接由型号为HMC641ALC4芯片构成的SP4T 射频宽带开关，输入信号300MHz～18GHz，进入接收单元先过前级低噪声放大分路模块，再过SP4T射频宽带开关，分为从低到高四个频段通道，每个频段通道都以放大器为前级，可以保证整个接收单元最完善的噪声系数指标；所述SP4T射频宽带开关输出连接0.3～1GHz频段接受通道、1～4.6GHz频段接受通道、4.6～8.5GHz频段接受通道和8.5～18GHz频段接受通道；所述0.3～1GHz 频段接受通道、1～4.6GHz频段接受通道、4.6～8.5GHz频段接受通道和 8.5～18GHz频段接受通道输出端接入末级合路单元；

所述0.3～1GHz频段接受通道直接通过开关合路后输出；所述1～4.6GHz 频段接受通道、4.6～8.5GHz频段接受通道和8.5～18GHz频段接受通道均通过两次混频合路后输出；

如图6所示，所述电源处理单元包括12V锂电池电源，及与12V锂电池电源电连接，且由LM27342芯片构成的多个前级DC-DC模块；一所述前级DC-DC 模块其输出电压为7.0V，且与前级低噪声放大分路模块供电端电连接；剩余所述前级DC-DC模块电连接多个由ADM7150-5.0芯片构成的中间DC-DC模块；一所述中间DC-DC模块直接电连接控制器电源端；一所述中间DC-DC模块通过反相器电连接高频负电电源端；剩余所述中间DC-DC模块分别电连接由 ADM7150-3.3芯片构成的多个所述后级DC-DC模块；所述后级DC-DC模块分别电连接0.3～1GHz频段接受通道、1～4.6GHz频段接受通道、4.6～8.5GHz频段接受通道和8.5～18GHz频段接受通道；电池选用锂电池，充放电安全方便，电容量大，体积小；+12V电源输入，第一级选用TI公司的LM27342芯片，DC-DC 转换模式，效率高，并且电压可调；电源处理单元单独给每个频段单元供电，防止信号间通过电源串扰。

如图5所示，所述0.3～1GHz频段接受通道包括与SP4T射频宽带开关通信连接，且由GVA-63+芯片模组构成的射频放大器，所述射频放大器输出端分别通过300MHz～550MHz通道和550MHz-1GHz通道；所述300MHz～550MHz通道和550MHz-1GHz通道分别由带宽为300-550MHz和带宽为550-1000MHz两LC 低通滤波器构成；300MHz-1GHz通道分为：300MHz-550MHz和550MHz-1GHz两个通道，目的是分段通过低通滤波器对谐波信号进行一定的抑制，使后级对数检波器更容易检波产生电压；300MHz-1GHz通道增益25.5dB，满足通道增益：≥25dB，NF为3.24dB满足噪声系数：≤7dB；

LPF550用LC滤波器实现，BW1dB 300-550MHz

带内波动：≤0.5dB

≥30dB@600MHz

≥60dB@650MHz

VSWR≤1.5:1

LPF1000用LC滤波器实现，BW1dB 550-1000MHz

带内波动：≤0.5dB

≥30dB@1050MHz

≥60dB@1100MHz

VSWR≤1.5:1

放大器带内纹波＜0.5dB，低通滤波器带内波动：≤0.5dB，由此可以得出，300MHz-1GHz通道的带内平坦度≤2dB，谐杂波抑制设计保证；后级对数检波器选用LT5537，具备超高灵敏度-86dBm，83dB动态范围，频率覆盖 DC-1GHz；

所述1～4.6GHz频段接受通道包括与SP4T射频宽带开关通信连接，且带宽分别为1000-1900MHz和1500-2750MHz的两第二LC滤波器；1000-1900MHz 的所述第二LC滤波器通信连接由ADE-42MH+构成的第一级混频器；所述第一级混频器连接到带宽为2350-3900MHz的第一腔体滤波器；所述第一腔体滤波器和1500-2750MHz的所述第二LC滤波器连接第一选择开关；所述第一选择开关通过由SIM-83LN+构成的第二级混频器连接到带宽为3500-5000MHz的第二腔体滤波器；

为了规划混频中的频率组合干扰，进行了组合干扰仿真分析，确保杂散信号不会落在带内，第一次混频如下图10和图11所示；一中频频率是3800MHz，带宽±400MHz，落在带内的杂波都是RF和LO二次到四次谐波混频产生的，因此前级滤波器对谐波的抑制很重要；

LPF1950用LC滤波器实现，BW1dB 1000-1900MHz；带内波动：≤0.5dB；≥30dB@1950MHz；≥50dB@2000MHz；VSWR≤1.5:1；LPF1000用LC滤波器实现，BW1dB 1500-2750MHz；带内波动：≤0.5dB；≥30dB@2850MHz；≥ 50dB@3000MHz；VSWR≤1.5:1；由ADE-42MH+构成的混频器特性可知，本射隔离度在+10dBm本振驱动下为＜-40dBc，滤波器对二次谐波的抑制为-50dBc，可以得出一次混频落在带内的杂波为-40dBc+(-50dBc)＝-90dBc，满足指标≤-60dBc；

如图12和图13所示，二中频频率是600MHz，带宽±400MHz，落在带内的杂波都是RF和LO三次谐波混频产生的，因此前级滤波器对谐波的抑制很重要；BPF3900用腔体滤波器实现，BW2dB 2350-3900MHz；带内波动：≤0.5dB；≥30dB@4000MHz；≥50dB@4200MHz；VSWR≤1.5:1；BPF5000用腔体滤波器实现，BW1dB 3500-5000MHz；带内波动：≤0.5dB；≥30dB@5100MHz；≥ 50dB@5200MHz；VSWR≤1.5:1；第二级混频器选用的SIM-83LN+，其技术参数可知，本射隔离度在+10dBm本振驱动下为＜-25dBc，本中隔离度优于-20dBc，滤波器对二次谐波的抑制为-50dBc，可以得出二次混频杂波为-20dBc+ (-50dBc)＝-70dBc，满足指标≤-60dBc；进行链路仿真得出，1GHz-4.6GHz 频段通道增益为25dB，NF为5dB，满足技术指标；二中频后的低通滤波器对二次谐波均有＞60dBc的抑制，完全可以保证谐波输出≤-40dBc；

所述4.6～8.5GHz频段接受通道包括与SP4T射频宽带开关通信连接，由型号为MAC-12G+构成的第一级混频器，第一级混频器输出端通过开关连接到及由ADE-42MH+构成的第二级混频器；其第一级混频器输入通过腔体滤波器构成LPF6700；和腔体滤波器构成LPF8900，其第二级混频器输入用腔体滤波器构成，及通过腔体滤波器构成BPF2700；

为了规划混频中的频率组合干扰，进行了组合干扰仿真分析，确保杂散信号不会落在带内，第一次混频如图14和图15所示，从以上图可以看出，一中频频率是2700MHz，带宽±400MHz，带内无杂波，其余杂波都是RF和LO 二次谐波混频产生的，因为频率很高，可以忽略，前级滤波器对谐波由一定的抑制即可；LPF6700用腔体滤波器实现，BW2dB 4600-6700MHz；带内波动：≤0.5dB≥30dB@6800MHz；≥50dB@7000MHz；VSWR≤1.5:1；LPF8900用腔体滤波器实现，BW2dB 6300-8900MHz；带内波动：≤0.5dB；≥30dB@9000MHz；≥50dB@9100MHz；VSWR≤1.5:1；第一级混频器选用的是MAC-12G+，由其技术参数可知：本射隔离度在+10dBm本振驱动下为＜-20dBc，滤波器对二次谐波的抑制为-50dBc，可以得出一次混频的杂波为-40dBc+(-50dBc)＝-90dBc，满足指标≤-60dBc；4.6GHz-8.5GHz频段一次混频得到中频2.7GHz±400MHz，与二本振3.3GHz进行二次混频，二中频600MHz±400MHz，两次混频都是高本振，频谱还是正置，如图16所示，其为二混的组合干扰分析；从图可以看出，二中频频率是600MHz，带宽±400MHz，没有落在带内的杂波，因此前级滤波器主要是用于选择带宽，对谐波有一定的抑制；BPF2700用腔体滤波器实现， BW2dB 2300-3100MHz；带内波动：≤0.5dB；≥30dB@3200MHz；≥50dB@3500MHz； VSWR≤1.5:1第二级混频器选用ADE-42MH+，由其技术参数可知：本射隔离度在+10dBm本振驱动下为＜-20dBc，本中隔离度优于-20dBc，滤波器对二次谐波的抑制为-50dBc，可以得出二次混频杂波为-20dBc+(-50dBc)＝-70dBc，满足指标≤-60dBc；进行链路仿真可知，4.6GHz-8.5GHz频段通道增益为 25.5dB，NF为6.1dB，满足技术指标；二中频后的低通滤波器对二次谐波均有＞60dBc的抑制，完全可以保证谐波输出≤-40dBc；

所述8.5～18GHz频段接受通道包括与SP4T射频宽带开关通信连接，由型号为HMC773LC3构成的第一级混频器，第一级混频器输出端通过开关连接到及由SIM-83LN+构成的第二级混频器；其第一级混频器输入通过微带线滤波器构成LPF13500和微带线滤波器构成LPF18000，其第二级混频器输入用腔体滤波器构成，及通过腔体滤波器构成BPF4500；

为了规划混频中的频率组合干扰，进行了组合干扰仿真分析，确保杂散信号不会落在带内，第一次混频如图17和图18所示；由图可知，一中频频率是4500MHz，带宽±400MHz，带内无杂波，其余杂波都是RF和LO二次谐波混频产生的，因为频率很高，可以忽略不计，因此前级滤波器对谐波由一定的的抑制即可；LPF13500用微带线滤波器实现，BW2dB8500-13900MHz带内波动：≤0.5dB；≥30dB@14000MHz；≥50dB@14500MHz；VSWR≤1.5:1；LPF18000 用微带线滤波器实现，BW2dB 13500-18000MHz；带内波动：≤0.5dB；≥ 30dB@19000MHz；≥50dB@19500MHz；VSWR≤1.5:1；第一级混频器选用 HMC773LC3，由其技术参数可知，本射隔离度在+13dBm本振驱动下为＜-30dBc，滤波器对二次谐波的抑制为-50dBc，可以得出一次混频的杂波为-30dBc+ (-50dBc)＝-80dBc，满足指标≤-60dBc；8.5GHz-18GHz频段一次混频得到中频4.5GHz±400MHz，与二本振3.9GHz进行二次混频，二中频600MHz±400MHz，两次混频都是低本振，频谱还是正置，如图19所示，是二混的组合干扰分析；从以上图可以看出，二中频频率是600MHz，带宽±400MHz，没有落在带内的杂波，因此前级滤波器主要是用于选择带宽，对谐波有一定的抑制；BPF4500用腔体滤波器实现，BW2dB 4100-4900MHz；带内波动：≤0.5dB；≥30dB@5000MHz；≥50dB@5100MHz；SWR≤1.5:1；第二级混频器选用的是 Mini公司的SIM-83LN+，由其技术参数可知，本射隔离度在+10dBm本振驱动下为＜-20dBc，本中隔离度优于-20dBc，滤波器对二次谐波的抑制为-50dBc，可以得出二次混频杂波为-20dBc+(-50dBc)＝-70dBc，满足指标≤-60dBc；进行链路仿真，可以得出：8.5GHz-18GHz频段通道增益为25.5dB，NF为 5.23dB，满足技术指标；二中频后的低通滤波器对二次谐波均有＞60dBc的抑制，完全可以保证谐波输出≤-40dBc。

如图7至图9所示，所述本振单元包括给1～4.6GHz频段接受通道其一次混频提供本振激励信号，且频率1.45GHz-2.8GHz，步进1MHz的LO1单元，及给1～4.6GHz频段接受通道其二次混频提供本振激励信号，且频率 1.75GHz-4GHz，步进1MHz的LO2单元，及给4.6～8.5GHz频段接受通道其一次混频提供本振激励信号，且频率7.3GHz-11.2GHz，步进1MHz的LO3单元，及给4.6～8.5GHz频段接受通道其二次混频提供本振激励信号，且点频率 3.3GHz的LO4单元，及给8.5～18GHz频段接受通道其一次混频提供本振激励信号，且频率4GHz-13.5GHz，步进1MHz的LO5单元，及给8.5～18GHz频段接受通道其二次混频提供本振激励信号，且点频率3.9GHz的LO6单元，LO3和 LO5都是宽带源，并且LO3包含于LO5，为简化设计LO3与LO5设计方案一样，所使用的芯片是ADF5355芯片，频率范围64MHz-13600MHz,鉴相频率能到 125MHz，内部集成VCO，高达64位的分频，VCO兼具2倍频输出口，LO1,LO2,LO4 与LO6频率范围为1.45GHz-4.0GHz，选用ADF4351BRUZ芯片，频率范围 35MHz-4400MHz,鉴相频率能到90MHz，内部集成VCO，高达64位的分频，可以大大简化设计，下图是它的主要部分应用；

上述实施例，仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (4)

1.一种便携式电磁泄漏检测器，包括对电路的工作状态进行控制处理的控制器；

及与控制器电连接，输出各个单元所需的电压的电源处理单元；

及与控制器电连接，用于接收电磁信号的接收单元；

及与控制器电连接，为通道变频提供本振激励信号，实现通道要求所需中频信号的本振单元；其特征在于：

所述接收单元包括0.3~18GHz输入端口；所述0.3~18GHz输入端口通信连接有由型号为HMC1049LP5E芯片构成的前级低噪声放大分路模块；所述前级低噪声放大分路模块输出端电连接由型号为HMC641ALC4芯片构成的SP4T射频宽带开关，所述SP4T射频宽带开关输出连接0.3~1GHz频段接受通道、1~4.6GHz频段接受通道、4.6~8.5GHz频段接受通道和8.5~18GHz频段接受通道；所述0.3~1GHz频段接受通道、1~4.6GHz频段接受通道、4.6~8.5GHz频段接受通道和8.5~18GHz频段接受通道输出端接入末级合路单元；

所述0.3~1GHz频段接受通道直接通过开关合路后输出；所述1~4.6GHz频段接受通道、4.6~8.5GHz频段接受通道和8.5~18GHz频段接受通道均通过两次混频合路后输出。

2.根据权利要求1所述的便携式电磁泄漏检测器，其特征在于：所述电源处理单元包括12V锂电池电源，及与12V锂电池电源电连接，且由LM27342芯片构成的多个前级DC-DC模块；一所述前级DC-DC模块其输出电压为7.0V，且与前级低噪声放大分路模块供电端电连接；剩余所述前级DC-DC模块电连接多个由ADM7150-5.0芯片构成的中间DC-DC模块；一所述中间DC-DC模块直接电连接控制器电源端；一所述中间DC-DC模块通过反相器电连接高频负电电源端；剩余所述中间DC-DC模块分别电连接由ADM7150-3.3芯片构成的多个后级DC-DC模块；所述后级DC-DC模块分别电连接0.3~1GHz频段接受通道、1~4.6GHz频段接受通道、4.6~8.5GHz频段接受通道和8.5~18GHz频段接受通道。

3.根据权利要求1所述的便携式电磁泄漏检测器，其特征在于：所述0.3~1GHz频段接受通道包括与SP4T射频宽带开关通信连接，且由GVA-63+芯片模组构成的放大器，所述放大器输出端分别连接300MHz~550MHz通道和550MHz-1GHz通道；所述300MHz~550MHz通道和550MHz-1GHz通道分别由带宽为300-550MHz和带宽为550-1000MHz两第一LC滤波器输出；

所述1~4.6GHz频段接受通道包括与SP4T射频宽带开关通信连接，由型号为ADE-42MH+构成的第一级混频器，第一级混频器输出端通过开关连接到及由SIM-83LN+构成的第二级混频器；其第一级混频器输入通过LC滤波器构成LPF1950和LC滤波器构成LPF1000，其第二级混频器输入用腔体滤波器构成BPF3900，及通过腔体滤波器构成BPF5000；

所述4.6~8.5GHz频段接受通道包括与SP4T射频宽带开关通信连接，由型号为MAC-12G+构成的第一级混频器，第一级混频器输出端通过开关连接到及由ADE-42MH+构成的第二级混频器；其第一级混频器输入通过腔体滤波器构成LPF6700；和腔体滤波器构成LPF8900，其第二级混频器输入用腔体滤波器构成，及通过腔体滤波器构成BPF2700；

所述8.5~18GHz频段接受通道包括与SP4T射频宽带开关通信连接，由型号为HMC773LC3构成的第一级混频器，第一级混频器输出端通过开关连接到及由SIM-83LN+构成的第二级混频器；其第一级混频器输入通过微带线滤波器构成LPF13500和微带线滤波器构成LPF18000，其第二级混频器输入用腔体滤波器构成，及通过腔体滤波器构成BPF4500。

4.根据权利要求1所述的便携式电磁泄漏检测器，其特征在于：所述本振单元包括给1~4.6GHz频段接受通道其一次混频提供本振激励信号，且频率1.45GHz-2.8GHz，步进1MHz的LO1单元，及给1~4.6GHz频段接受通道其二次混频提供本振激励信号，且频率1.75GHz-4GHz，步进1MHz的LO2单元，及给4.6~8.5GHz频段接受通道其一次混频提供本振信号，且频率7.3GHz-11.2GHz，步进1MHz的LO3单元，及给4.6~8.5GHz频段接受通道其二次混频提供本振激励信号，且点频率3.3GHz的LO4单元，及给8.5~18GHz频段接受通道其一次混频提供本振激励信号，且频率4GHz-13.5GHz，步进1MHz的LO5单元，及给8.5~18GHz频段接受通道其二次混频提供本振激励信号，且点频率3.9GHz的LO6单元。

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